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摘要
本发明公开了一种复合型煤尘化学抑尘剂及其制备方法，其制备过程：将水性丙烯酸酯乳液20～40份、活性剂2～10份、乳化剂2～10份、助剂2～5份、水100份，在40～60℃下搅拌均匀0.5h后冷却至室温。本发明的复合型化学抑尘剂具有润湿、粘结、凝并功能。使用时将此抑尘剂与水按1：10～1000稀释，然后注入喷洒器，按照1.0～2L/m2的用量将此抑尘剂水溶液向煤堆表面均匀喷洒，能长时间且有效抑制煤堆粉尘飞扬。
技术领域
[0001] 本发明属于环境污染治理技术领域，涉及一种复合型煤尘化学抑尘剂，该抑尘剂主要用于抑制煤矿在开采、堆放及运输过程中产生的扬尘。
背景技术
[0002] 煤矿在开采、堆存、运输、加工等多个环节中在机械作用力、风力的共同作用下均产生大量的煤尘，对大气环境和生产安全带来严重危害。每年，煤炭扬尘损失占到煤炭总产量的1%，造成巨大的经济损失。同时，绝大多数的煤尘属于可吸入颗粒物，采用传统的洒水、篷布遮盖等方法很难进行有效治理。
[0003] 煤尘的成分和结构较复杂，不是单一物质组成。据相关研究表明，煤尘表明主要有脂肪烃、芳香烃和含氧官能团三种基团。前两种基团导致煤有疏水性，后者使煤有亲水性。目前，国内外研制的抑尘方法普遍是采用化学抑尘剂，其成分主要具有润湿保水型的表面活性剂、具有粘性的高分子有机化合物和具有吸湿性的无机盐类。这类抑尘剂的功能往往单一，仅考虑到煤的疏水性或亲水性方面，常常达不到预期效果。基于上述技术背景和产品要求，本专利发明了一种复合型煤尘化学抑尘剂及其制备方法，该抑尘剂既有润湿功能、粘结功能，也能够在煤炭表面产生一层有一定硬度的强度的壳层，即凝并功能，从而达到抑尘效果。经检索专业技术数据，国内外未见相关报道和专利申请。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种复合型煤尘化学抑尘剂及其制备方法，这种抑尘剂在煤炭表面既有润湿功能、粘结功能，同时在其表面凝结产生一定硬度和强度的壳层，使得抑尘效果更强。本发明制备出的复合型化学抑尘剂，抑尘效果好且安全环保。
[0005] 本发明的目的是通过下述技术方案来这样实现的：
[0006] 一种复合型煤尘化学抑尘剂，由下述质量份数的原料制备而成：
[0007]
[0008] 进一步地，本发明化学抑尘剂中：
[0009] 所述活性剂为丙二醇、丙三醇、PEG-200或PEG-400中的一种或两种；
[0010] 所述乳化剂为平平加-O、Tween-80、Span-80或OP-10中的一种或两种；
[0011] 所述助剂为硅酸钠、明胶或羧甲基纤维素钠盐中的一种或两种。
[0012] 所述水性丙烯酸酯乳液由下述质量份数的原料制备而成：
[0013]
[0014] 进一步地，本发明水性丙烯酸酯乳液中：
[0015] 所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢、亚硫酸钠或硫酸亚铁中的一种或两种；
[0016] 所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯或乙二醇双丙烯酸酯中的一种或两种；
[0017] 所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、OP-10或十二烷基咪唑啉中的一种或两种。
[0018] 相应地，本发明还给出了一种复合型煤尘化学抑尘剂的制备方法，其制备方法如下：
[0019] 将质量份数为100份水置于反应釜中升温至40～60℃，然后加入20～40份水性丙烯酸酯乳液、2～10份活性剂、2～10份乳化剂和2～5份助剂，充分机械搅拌，搅拌0.5h后冷却至室温，即得复合型抑尘剂。
[0020] 相应地，本发明进而给出了所述水性丙烯酸酯乳液的制备方法：
[0021] 1）将质量份数为30～45份丙烯酸、5～15份丙烯酸丁酯、5～15份乙酸乙烯酯、2～10份苯乙烯按比例混合成混合液备用；
[0022] 2）向反应釜中加入质量份数为100份水和2～5份乳化剂，搅拌并用水浴加热；
[0023] 3）当升至一定温度时，加入1～5份引发剂，同时将步骤1）混合液自滴液漏斗中滴加，控制滴加速度；
[0024] 4）保温1h，随后加入1～5份交联剂，搅拌1h后降至室温出料。
[0025] 进一步地，所述步骤3）中当温度升至65～80℃时，加入引发剂。
[0026] 进一步地，所述步骤3）中控制混合液滴加速度在2～3h内滴加完毕。
[0027] 现场使用时将此抑尘剂与水按1：10～1000稀释，然后注入喷洒器，按照1.0～2
2L/m 的用量将此抑尘剂水溶液向煤堆表面均匀喷洒。
2L/m 的用量将此抑尘剂水溶液向煤堆表面均匀喷洒。
[0028] 本发明的有益效果是：（1）本发明抑尘剂具有润湿、粘结、凝并功能的复合型煤矿用化学抑尘剂。不仅能有效抑制煤尘飞扬，能够吸水、保湿、在煤堆表层形成一层具有一定厚度和强度的壳层，而且能够较长时间保持此状态；（2）本发明抑尘剂无毒、无害、无腐蚀，安全环保且可降解，不含污染物，对煤堆无腐蚀，对人对植物无损害，属于绿色环保产品；（3）本发明的复合型煤尘抑尘剂可根据现场风力、潮湿度以及不同煤质情况，自由调配抑尘剂喷洒浓度和喷洒用量，使用灵活；（4）本发明的抑尘剂在煤矿堆存或运算场所使用，也可以在路面、矿山等方面使用，同样起到有效、长时间防止粉尘飞扬的效果。
具体实施方式
[0029] 下面通过实施例对本发明做进一步详细说明。但是所述实例并不构成对本发明的限制。
[0030] 制备本发明复合型煤尘化学抑尘剂的制备方法，包括下述步骤：
[0031] 首先制备水性丙烯酸酯乳液，包括下述步骤：
[0032] 将质量份数为30～45份丙烯酸、5～15份丙烯酸丁酯、5～15份乙酸乙烯酯、2～10份苯乙烯按比例混合成混合液备用。向装有搅拌器、温度计、回流冷凝管和加料装置的反应釜中加入质量份数为100份水和2～5份乳化剂，搅拌并用水浴加热。当温度升至
65～80℃时，加入1～5份引发剂，同时将上述混合液自滴液漏斗中滴加，控制滴加速度，在2～3h内滴加完毕。保温1h，随后加入1～5份交联剂，搅拌1h后降温出料。产品外观为乳白色粘稠液体。
65～80℃时，加入1～5份引发剂，同时将上述混合液自滴液漏斗中滴加，控制滴加速度，在2～3h内滴加完毕。保温1h，随后加入1～5份交联剂，搅拌1h后降温出料。产品外观为乳白色粘稠液体。
[0033] 其中：所述引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化氢、亚硫酸钠或硫酸亚铁中的一种或两种；所述交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯或乙二醇双丙烯酸酯中的一种或两种；所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、OP-10或十二烷基咪唑啉中的一种或两种。
[0034] 然后，利用上述产物水性丙烯酸酯乳液制备复合型煤尘抑尘剂：
[0035] 在料灌中加入质量份数为100份水，升温至40～60℃。加入20～40份水性丙烯酸酯乳液、2～10份活性剂、2～10份乳化剂和2～5份助剂，充分机械搅拌，搅拌0.5h后冷却至室温，即得复合型化学抑尘剂。
[0036] 其中：所述活性剂为丙二醇、丙三醇、PEG-200或PEG-400中的一种或两种；所述乳化剂为平平加-O、Tween-80、Span-80或OP-10中的一种或两种；所述助剂为硅酸钠、明胶或羧甲基纤维素钠盐中的一种或两种。
