Состав для смачивания угольной пыли

СОЮЗ СОВЕТСКИХшииииииииииииииРЕСПУБЛИН аЮ 111 3 сЯ) .Е 21 Г 5 06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ чивости рас валентными содержитных кислоткомпонен- с 0,025-0,160 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ 7 ИЙ(71) Донецкий государственный университет(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 261336, кл. Е 21 Г 5/00, 1968.2. Авторское свидетельство СССРВ 823597, кл. Е 21 Г. 5/00, 19813. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 3431479, кл. Е 21 Г 5/00,1982 (прототип),(54)(57) 1. СОСТАВ ДЛЯ СИАЧИВАНИЯУГОЛЬНОЙ ПЫПИ, включающий диэтаноламиды синтетических жирных кислотфракции С -С натриевую соль кубового остатка синтетических жирныхкислот и воду, о т л и ч а ю щ и й"е я тем, что, с целью повышенияэффективности подавления тонкодисперсной пыли и повышения устой творов при контакте с поли ионами, он дополнительно натриевую соль полифосфор при следующих сботношениях тов, вес.Х: Диэтаноламиды синтетиче ких кислот фракции Сю-С, Натриевая соль кубового остатка синтетических жирных кислот 0,005-0,100 Натриевая соль поли- фосфорных кислот Ое 005-Оф 200 Вода Остальное2. Состав по п.1, о т л и ч а ю-. щ и й с я тем, что в качестве натриевой соли полифосфорных кислот он содержит гексаметафосфат натрия,или тринатрийфосфат, или триполи- ф фосфат натрия.1 11161Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для получения водных растворов смачивающих жидкостей, применяемых для орошения источников пыпеподавления при добыче, погрузке и транспортироке угля.Известен состав, включающий омыленные синтетические жирные кислоты ,(СЖК) различных фракций в количестве 0,1-2,0 вес.Е и воду 113,В указанном составе используются высокие концентрации активного вещества, которое является дефицитным 15 Рродуктом.Известен состав для смачивания угольной пыли, в котором кроме комплекса поверхностно-активных ве" ществ (ПАВ) с полимерами различно 20 го класса, используется в качестве электролита триполифосфат в количестве 0,03-0,15 вес.% Г 23 .При высоких концентрациях реаген 25 тов состав обладает повышенной вязкостью, что снижает его эксплуатационные показатели, особенно, при пониженных температурах.Наиболее близок к предлагаемомур по технической сущности и достигае 30 мому результату состав для смачива.ния угольной пыли на основе диаэтаноламинов (ДЭА) СЖК фракции С -С и натриевой соли кубового остатка СЖК (КО СЖК) и воды при следующем соот ношении компонентов, вес,7:ДЭА СЖКО, 025-0, 160НатриеваяКО СЖК 0,005-0,100Вода Остальное (3, 40Недостатком известного состава является невысокая стабильность его водных. растворов при контакте с поливалентными ионами или при приготовлении этих растворов на воде, содержащих поливалентные ионы. При этом натриевые соли КО СЖК при обмене .с катионами (например, Са+) превращаются в водонерастворимые соли и не участвуют в процессе смачивания. Кроме того, состав характеризуется недостаточно высокой смачивающей способностью по отношению к силикоз" иоонасной тонкодисперсной угольной пыли. 55Цель иэббретения - повышение эффективности подавления тонкодисперс" ной пыли и повышение устойчивостирастворов при контакте с поливалентными ионами.Поставленная цель достигается тем, что состав для смачивания угольной пыли, включающий диэтаноламиды син 1тетических жирных кислот Фракции С -С, натриевую соль кубового остатка синтетических жирных кислот и воду, дополнительно содержит натриевую соль полифосфорных кислот при следующем соотношении компонентов, вес,Х:ДиэтаноламидыСЖК фракции 0,025-0,160Натриевая сольКО СЖКНатриевая сольполифосфорныхкислот 0,005-0,200Вода ОстальноеИспользование Фосфатов основано ,на их защитном действии по отношении к анионным ПАВ. Эти соли образуют в воде с солями жесткости водорастворимые комплексы. Ионы кальция и магния, находясь в составе комплекса, теряют способность вступать в реакцию обмена с натриевой солью КО СЖК, ДЭА СЖК фракции С -С инеференты по отношению к жесткой оде, Такими солями полифосфорных кислот являются тринатрийфосфат УаРО,гексаметафосфат натрия Иа Р О, триполифосфат натрия М 5 Р 040 0,005-0,100 Кроме защитного действия, фосфаты в составе способствуют улучшению смачивающей способности ПАВ. Электролиты способствуют ускоренному движению молекул ПАВ из глубины раствора к поверхности твердого тела, следствием чего является более быстрая адсорбция их и вытеснение адсорбированного газа, т.е. более быстрая смачиваемость угольных пылинок. Кроме того, лучшее смачивание поверхности угольных пылинок обусловлено и увеличением отрицательного значения электрокинетического потенциала угольной поверхности, вследствие чего увеличивается сила взаимодействия между углем и раствором смачивателя. Как правило, угольные пылинки отрицательно заряжены. Ион триполиФосфата, например,пятивалентен, поэтому увеличение заряда поверхности идет в большей мере, чем у одного- и двухвалентных солей щелочных металлов.Концентрация компонентов, вес.7. Компоненты 0,025 0,005 0,16 0,025 0,005 ДЭА СЖК 0,16 Соль КО СЖК,0,10 0,10 Соль полифосфорной кислоты 0,00599,965 0,20.0 99,970 99,74 99,54 Вода Скорость смачивания, мг/с Тип фосфатаГексаметафосфат 13 . 120 1,2 13,0 12,0 12,9 Тринатрийфосфат 13,6 12,0 1,3 Триполифосфат Состав и свойства прототипа. 3 1116178 4Для каждой марки угля устанавли- натной температуре и непрерывно пере" вается(при выборе наилучших условиймешивают.смачивания) строго определенное соот- . . Свойства составов с оптимальнымношение ДЭА СЖК и соли КО СЖК и при содержанием компонентов при различэтом соотношении добавление опреде-ном содержании электролита (О; 0,005 ленных количеств соли полифосфорных 0,01; О, 1 и 0,2 вес.Х) и ПАВ (О, 1 кислот приводит к максимальной скорос- и 0,2 Е) приведены в табл.2-9. ти смачивания тонкодисперсной пыли В таблицах 2,4,6 и 8 представлены определенных углей. Электролит до- данные об увеличении скорости смачибавляют в состав в количестве 0,005- 10 вания тонкодисперсной пыли (Омкм) 0,200 вес.Ж. Повышение концентрации . углей "А", "К", "ОС" при добавлении выше верхнего предела может вызвать в состав гексаметафосфата натрия, явления высаливания анионного ПАВ тринайтрифосфата и триполифосфата и понижение стабильности растворов, натрия.нижний предел обусловлен необходимос Б В табл. 3,5,7 и 9 приведены дантью,сохранения смачивающих свойств.ные о сохранении высоких смачиваю- В табл.1 приведены конкретные щих свойств и повышении устойчивости составы с граничным содержанием ком- водных растворов при контакте с хлопонентов и их свойства. ристым кальцием в количестве 0,02 вес,ХСостав готовят следующим образом. 20 в присутствии натриевых солей полиВ 99,6 мл дистиллированной воды фосфорных кислот. растворяют 0,16 г ДЭА СЖК и 0,04 г Использование предлагаемого соста" натриевой соли КО СЖК. В смесь ва позволяет значительно улучшить ПАВ добавляют 0,2 г гексаметафосфа- санитарно-гигиенические условия труда та натрия. Смесь готовят при ком горнорабочих угольных шахт.Таблица 1Скорость смачивания пыли угля "А" водными растворамипредлагаемого состава с граничным содержаниемкомпонентов1116178 Т а б л, и ц а 2 Скорость смачивания пыли угля "А" водными растворами предлагаемого состава при общей концентрации ПАВ 0,2 вес.Ж (вода-дистиллированная) Компоненты Концентрация компонентов, вес.Х 0,10 О, 10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 Соль полифосфорных,кислот 0 0,01 0,10 о,го 99,80 Вода 99,79 99,70 99,60 Тип Фосфата Скорость смачивания,мг/с ГексаметафосФат натрия 12,5 12,9 13,2 14,6 5,6 14,0 15,1 12,5 12,7 13,2 Тринатрийфосфат Триполифосфатнатрия 16,0 12,5 12,9 1.3, 3 14,8 Таблица 3 Скорость смачивания пыли угля "А" воднымирастворами предлагаемого состава при общейконцентрации ПАВ,2 вес.Х (вода содераитхлористый кальций) Концентрация компонентов, вес.Х Компоненты ДЭА СЖК 0,10 0,10 0,10 О, 10 0,10 Соль КО СЖК 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 Соль полифосфориых кислот 0,005 0,01 0,10 0,20 0 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 СаС Вода 99 ь 75 99 э 77 99 ф 68 99 ф 58 99,78 Скорость смачивання, мг/с 5,2 15,1 14,0 5,4 5,2 5,7 14,9 5,2 Триполифосфат ДЭА СЖКСоль КО СЖК Тип фосфатаГексаметафосфатТрииатрийфосфат 0,00599,795 10,3 12,8 8,9 12,5 9,8 12,6,Таблица Скорость смачивания пыли угля "К" воднымирастворами предлагаемого состава при общейконцентрации ПАВ 0,2 вес.Х (вода дистиллированная) Компоненты 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 ДЭА СЖКСоль КО СЖК 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 Соль полифосфорныхкислот 0,005 0,01 0,1099,795 99,79 99,70 0,20 99,60 99,8 Вода Скорость смачивания, мг/с Тип фосфата Гексаметафосфат 14,8 15,0 13,5 10,5 10,2 14,6 12,9 . 14,1 12,9 14,6 10,4 10,2 ТринатрийфосфатТрйполифосфат 10,2 15,0 10,6 Таблица 5 Скорость смачивания пыли угля "К" водными растворамипредлагаемого состава при общей концентрацииПАВ 0,2 вес.Ж (вода содержит хлористый кальций) Компоненты ДЭА СЖКСоль КО СЖК О,4 0,14 0,14 0,14 0,14 0,06 0,06 0,06 0,06 0,06 Соль полифосФорных кислот 0,005 0,01 0,10 0,20 СаС 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 Вода 99,78 99,775 99,77 99,58 99,68 Скорость смачивания, мг/с 3,8 4,3 8,2 10,4. 14,0 3,8 7,5 10,2 13,5 10,5 3,8 4,3 8,0 14,2 Тип фосфатаГексаметафосфатТринатрийфосфатТриполифосфат Концентрация компонентов, вес.й1 О 1 6178 Таблица 6Скорость смачивания пыли угля "ОС" водными растворамипредлагаемого состава при общей концентрации1ПАВ 0,2 вес.М (вода дистиллированная)С Компоненты ДЗА СЖК 0,16 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 Соль КО СЖК Соль полифосфорных кислот Вода Скорость смачивания, мг/с Тип фосфатаГексаметафосфат 10,4 1 О,б 13,9 11,2 10,4 13,3 15,0 ТринатрийфосфатТриполифосфат 11,8 14,0 10,6 10,4 Т а б л и ц аСкорость смачивания пыли угля "ОС" воднымирастворами предлагаемого состава при общейконцентрации ПАВ - 0,2 вес,7 ,водасодержит хлористый кальций) Компоненты ДЗА СЖКСоль КО СЖК 0,04 Соль полифосФорных кислот О;005 0,01 0 0,10 0,20 0,02 0,02 99,78 99,58 Тип фосфатаГексаметафосфат ТринатрийФосфат 4,8 5,4 7,9 14,0 10,3 4,8 5,9 8,4 Триполифосфат 10,5 СаС Вода Концентрация компонентов, вес.7 016 016 016 016 0 0,005 0,01 0,10 0,2099,80 99,795 99,79 99,70 99,60 Концентрация компонентов, вес.Е 016 016 016 016 016 0,04 0,04 0,04 0,04 0,02 0,02 0,0299,78 99,775 . 99,77 Скорость смачивания, мг/с4,8, 6,0 8,3 10,412Таблица 8 1116178 Скорость смачивания пыли. угля "А" водными растворами предлагаемого состава при общей концентрации ПАВ - О, 1 вес.7(вода днстиллиКомпоненты 0,05 0,05 0,05 0,05 Соль полифосфорных кислот 0 99,90 Вода Тип фосфатаГексаметафосфат Скорость смачивания, кг/с 11,0 11,8 12,1 13,2 12,9 Тринатрийфосфат 11,0 11,2 11,9 12,8 13,0 Юриполифосфат 11,0 11,6 12,0 13,6 13,0Та блицаСкорость смачивания пьши угля "А" воднымирастворами предлагаемого состава при общейконцентрации ПАВ 0,1 вес.7 (вода содержитхлористый кальций) Компоненты ДЗА СЖК 0,05 0,05 Соль КО СЖК Соль полифосфорных кислот О 0,02 0,02 0,02 99,78 99,68 99,88 Вода Скорость смачивания, мг/с Тип фосфатаГексаметафосфатТринатрийфосфат Триполифосфат ФВНИИПИ Заквэ 6889/26 Тираз 426 Подписное Фщжад ППП пПатеитф, г. Уагород,уп.Проектная 4;Соль КО СЖК Концентрация компонентов, вес.Х 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,005 0,01 0,10 0,2099,895 99,89 99,80 99,70 Концентрация компонентов, вес.З 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,005 0,01 0,10 0,20 0,02 0,02 99,875 99,87 3,3 4;8 11,1 11,0 30 48 108 110 23 50 110 118