Состав для смачивания угольной пыли

2.299 04-0 ное вещест Сульфит на тиосульфат я или 0,01-3,0Остальное и ода ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР.ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ юл. У 27а, А.Н. Лопанов,и Н.Б. Уэденниковсударственный универ-.(54)(57) СОСТАВ ДЛЯ СИАЧИВАНИЯ . УГОЛЬНОЙ ПЬШИ, включающий поверхностно-активное вещество, электролит и воду, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности подавления тонкодисперсной пыли эа счет улучшения смачивающих свойств состава, он содержит в качестве электролита сульфит натрия или тиосульфат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.7:Поверхностно-активИзобретение относится к горнойпромышленности и может быть использовано для получения водных растворов смачивающих жидкостей, применяемых для орошения источников пылеподавления при добыче, погрузке итранспортировке угля.Известен состав для смачиванияугольной пыли на основе смачивателя (ПАВ) и воды. В качестве ПАВприменяют диэтаноламиды синтетических жирных кислот Фракции Сю -С,при концентрации 0,05-0,20 мас.%в водном растворе 1 .Недостатком этого способа является ограниченность его применения,а именно неодинаковая степень смачивания различных углей, особенноих тонкодисперсных пылей.Наиболее близким к изобретениюявляется состав для смачиванияугольной пыли, включающий ПАВ,электролит и воду 12 .Однако известный состав недостаточно эффективно смачивает тонкодисперсную угольную пыль,Цель изобретения - повышениеэффективности подавления тонкодисперсной угольной пыли за счет улучшения смачивающих свойств состава.Поставленная цель достигаетсятем, что состав для смачиванияугольной пыли, включающий ПАВ,электролит и воду, содержит в качестве электролита сульфит натрияили тиосульфат натрия при следующемсоотношении компонентов, мас.%:ПАВ 0,04-0,20Сульфит натрия илитиосульфат натрия 0,01-3,00Вода Остальное 10 20 Использование электролитов сернистокислого натрия Иа ЯО (сульфит натрия), серноватистокйслого натрия Маг 820 г (тиосульфат натрия) основа но на целенаправленном изменении поверхностных свойств угольных частиц. Введение в состав смачивателя электролита, обладающего окислитель- но-восстановительными свойствами (ОВ-свойствами) обусловлено специфическим влиянием ОВ-среды на электроповерхностные характеристики твердой фазы. Известно, что максимальная гидрофобность твердой фазы достигается при условии, когда заряд поверхности равен нулю. Следовательно, для улучшения смачиваемости по верхности необходимо увеличить ее заряд в положительную или отрицательную сторону. Отрицательный заряд поверхности оказывает более гидрофилизирующее действие, чем положительный. Так, при добавлении в раствор смачивателя сульфита натрия (Иа БО )2 реализуется ОВ-процесс:2- - гБо + Н 0 + 2 Е80 + 20 Н4 г В 40 В табл. 1 приведены данные скорости смачивания антрацитовой пыли растворами граничного состава.П р и м е р Приготавливают композицию состава, мас.%; ПАВ (диэтаноламиды синтетических жирных кисСтандартный электродный потенциал приведенной электрохимической реакции равен (-0,93 В)Поэтому происходит изменение заряда поверхности угольного вещества в сторону увеличения отрицательного заряда. Таким образом, положительный эффект смачивания, получаемый при добавлении электролита, обладающего ОВ-свойствами, достигается как за счет влияния его на поверхностное натяжение ПАВ (высаливающее действие), так и за счет резкого увеличения заряда поверхности в область отрицательных значений.Кроме сульфита натрия возможно использование тиосульфата натрия (МагБ, О):80 + 3 НО + 4 8+ 6 ОНОднако стандартный электродный потенциал реакции равен (-0,58 В) и эффект улучшения смачиваемости будет несколько ниже.Содержание в составе ПАВ 0,05- 0,20 мас.% объясняется следующим. Верхний предел концентраций обусловлен экономическими соображениями, нижний - необходимостью сохранения требуемых смачивающих свойств. Электролит, обладающий ОВ-свойствами, добавляется в состав в количестве 0,01-3,00 мас,%. Верхний предел концентраций объясняется снижением степени смачивания угольной пыли при содержании выше его, что можно объяснить влиянием преимущественной адсорбции электролита на поверхности угольных частиц и вытеснением молекул ПАВ, а такие экономическими соображениями. Нижний - необходимостью сохранения требуемых смачивающих свойств (табл. 1).168735 Таблица 1 Содержание компонентов н составе, мас.%Предлагаемый Компоненты Известный 0,05 . 0,20 0,03 0,04 0,20 0,20 ДЭА СХУ,0,01 0,01 3,0 3,50 0 0 99,95 99,80 99,96 99,95 96,80 96,30 Вода Скорость смачивания, мг/с 3,0 9,0 2,0 30 12,5 3 1 лот фракции С,о - С,) 0,20, электролит, обладающий 0 Ы-свойствами (сульфит натрия), 3,00, вода 99,50 (табл. 1) . В 99,5 мл дистиллированной воды растворяют 3 г сульфата натрия, затем 0,2 г ДЭА СЖК. Смесь готовят при комнатной температуре и непрерывном перемешивании. Остальные композиции предлагаемого состава готовят в тех же условиях и в том же порядке растворения компонентов в водеСкорость смачивания угольной пыли определяют по стандартной методике пленочной флотации, В примерах представлены результаты по смачиванию наиболее силикозоопасной пыли угля А, фракция менее 70 мкм,Смачивающие свойства предлагаемых граничных составов лучше (особенно при больших содержаниях элект" ролита), чем у известных.Примеры и свойства составов с оптимальным содержанием компонентов приведены в табл. 2-5, В табл. 2-4 показано изменение скорости смачивания пыли угля А при содержании активных компонентов в воде (ПАВ и электролита), не пре- вышающих содержания ПАЗ н известном составе, т.е. 0,2-0,1 и 0,05 мас.% соответственно. В-качестве ПАВ взяты ДЭА СЖК ю а также неионогенные ПАВ другого класса - оксиэтилированный алкилфенол (ДБ) и анион - активное ПАВ - лаурил сульфат натрия.Как видно из табл. 2-4, в предлагаемом составе имеется возможность улучшить смачивание угольной пыли на 15-25%, не увеличивая общее содержание реагента ньппе, чем 10 у известного. Тем самым, (повышаются) улучшаются экономические показатели процесса пылеподавления.В табл. 5 показано нлиянне роста содержания электролита, обладаю щего ОВ-свойствами (Ма 80) на скорость смачивания пыли угля Л при суммарном содержании активных компонентов, превьппающих содержание ПАВ н известном составе, т,е. более 20 0,2 мас,%. Концентрация ПАВ приэтом не превьппает 0,20 мас.Х,Как видно из данных табл, 5,введение дополнительного электроли та, обладающего ОВ-свойствами,приводит к повышению смачивающейспособности йо сравнению с известнымсоставом на 50-70% без повышения содержания ПАВ, Поэтому использонание ЗО предлагаемого состава позволит значительно улучшить санитарно-гигие"нические условия труда горнорабочих угольных шахт.1168735 Таблица 2 Композиция ДЭА СЖК,На 803 Вода 0,20 8,9 10,8 10,8 0,18 4,9 10,0 11,2 0,16 9,1 0,14 8,2 9,0 3,3 0,12 7,0 8,3 0,10 1,0 7,0 0,08 4,0 0,3 0,06 0,2 2,6 3,3 0,04 Таблица 3 Компо- зиция 0 6,0 5,5 0,10 0,01 7 ф 1 0,09 6,7 6,7 0,02 0,08 5,0 0,03 0,07 4,7 0,04 0,06 3,8 0,05 0,05 0,06 0,3 0,04 Состав композиции, мас.Х 0 99,8 0,02 99,8 0,04 99,8 0,06 99,8 0,08 99,8 0,10 99,8 0,12 99,8 0,14 99,8 0,16 99.8 Композиция известного состава. Состав композиции, мас.Е ПАВ Иа БОВода 99,90 99,90 99,90 99,90 99,90 99,90 99,90 МКомпозиция известного. состава. Скорость смачивания, мг/с,при типе ПАВДБ Лаурил сульфатнатрия Скорость смачивания, мг/с, при типеПАВ ДЭА Сжк, , ДБ1168735 Таблица Скорость смачивания, мг/с, при типеПАВ Состав композиций, мас,7 омпо иция ПАВ Иа 8 О Вода ДЗА СЖК .,0 99,950 0,050 0,045 0,005 99,950 0,040 0,010 99,950 3,0 Композиция известного состава. Таблица 5 Компоненты состав мас.7. ЭА СЖК Иа Я На 80Компоненты состава, мас .3 А СЖК Оа Яоэ ДЭА СЖЕ На 80 у 1,00 9,1 1,2 9,0 2,4 2,00 9,4 8,9 0,14 0,04 0,16 3,3 0,06 7,6 0,32 0,28 6,3 0,8 3,5 0,7 1,4 6,0 6,7 4,7 3,0 2,8 Редактор И. Дербак Скоростьсмачива".ння умг/с Составитель И. ФедяеваТехред М.Пароцай Корректор А.Тяско Заказ 4601/32 Тираж 446 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5