專利名稱：一種煤炭抑塵劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤炭抑塵劑及其制備方法，該抑塵劑主要用于防止煤炭在鐵 路、公路運(yùn)輸以及煤炭堆放過程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵造成的煤炭損失和對(duì)環(huán)境的污染。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段，中國(guó)煤炭在鐵路運(yùn)輸中一般都采用敞車運(yùn)輸。運(yùn)輸過程中，由于路基、 道岔和路軌設(shè)施造成的顛簸，再加上風(fēng)力作用，特別是當(dāng)列車進(jìn)入隧道時(shí)，由于"活 塞風(fēng)"的作用，會(huì)形成瞬間強(qiáng)大的擾動(dòng)氣流，表面細(xì)小的煤粉粒被吹離車體，落灑 到路面，再經(jīng)過后續(xù)車輛的碾壓，形成粒徑更小濃度更高的二次揚(yáng)塵。結(jié)果使車輛 中煤層表面的煤粉散落，導(dǎo)致煤的損失和沿線的煤塵污染。為此進(jìn)行鐵路煤炭運(yùn)輸 過程中煤表面固化的研究，有重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，這對(duì)其它細(xì)粉礦料等散體物 料在鐵路運(yùn)輸中引起的損失和污染問題的解決，也有一定的參考價(jià)值。
中國(guó)鐵路煤炭運(yùn)輸過程中的現(xiàn)狀。首先，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。散落在沿線的 煤粉塵，在后續(xù)列車經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵，形成一條污染帶，對(duì)于鐵路沿線的生態(tài)
環(huán)境造成污染。使鐵路兩側(cè)50-100m以內(nèi)的農(nóng)田內(nèi)莊稼、樹木正常生長(zhǎng)受到影響。 并對(duì)經(jīng)過的其它車輛車體也產(chǎn)生嚴(yán)重污染。其次，對(duì)設(shè)備影響非常大。煤塵嚴(yán)重污 染了鐵道線路的道床，加劇了板結(jié)程度，在污染嚴(yán)重的區(qū)段，煤塵已經(jīng)埋沒了扣件、 軌枕板等零部件，給工務(wù)部門日常的養(yǎng)護(hù)維修帶來相當(dāng)大的困難，對(duì)鋼軌和扣件的 腐蝕嚴(yán)重，造成安全隱患。由于煤塵的污染，使信號(hào)通信設(shè)備日常維修非常困難。 經(jīng)常引起供電絕緣子短路、放電，縮短了使用壽命，給日常的檢修作業(yè)帶來了很大 不便。第三，對(duì)行車安全構(gòu)成威脅。列車通過隧道時(shí)，即便在裝載貨物高度低于車 廂15cni情況下，直徑較大(D=2cm-5 cm)的煤粒也能吹出車外。煤粒的厚度在隧 道進(jìn)口處以每月約20cm的速度增加，隧道內(nèi)的煤塵濃度令人窒息，能見度不足10m，， 不僅嚴(yán)重影響了機(jī)車乘務(wù)員的瞭望，而且由于煤塵堵塞了機(jī)車散熱網(wǎng)，使機(jī)車內(nèi)的 電器設(shè)備工作環(huán)境溫度升高，經(jīng)常引起設(shè)備故障，使其完好率和安全度降低，嚴(yán)重 威脅著列車的運(yùn)行安全。第四，嚴(yán)重惡化了職工和乘客的環(huán)境。隧道內(nèi)的煤塵大量 侵入機(jī)車乘務(wù)室，惡化了乘務(wù)員工作環(huán)境，揚(yáng)起的煤粉對(duì)路旁車站、道口等環(huán)境產(chǎn) 生粉塵污染，特別是對(duì)經(jīng)常在隧道內(nèi)作業(yè)的工務(wù)、電務(wù)及供電職工的身體健康造成嚴(yán)重危害。對(duì)于一些密封不是很好的普通車輛，煤塵飛入車內(nèi)，對(duì)乘客的健康帶來 了嚴(yán)重的威脅。第五，潛在著嚴(yán)重的安全隱患。據(jù)測(cè)算，若隧道內(nèi)的煤塵濃度達(dá)到 其粉塵爆炸濃度范圍(煤粉塵爆炸濃度下限為114mg/m3)， 一旦遇明火(如接觸網(wǎng) 放電、下坡道列車制動(dòng)發(fā)生火花等)就可能引起爆炸事故，嚴(yán)重威脅行車和人身安 全。除此之外，由于運(yùn)輸過程中煤的大量損失，使客戶的經(jīng)濟(jì)利益也受到巨大損害。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，每車皮精煤在運(yùn)輸過程中每千米平均損失0.5噸，這對(duì)中國(guó)的能源也是一 種巨大的浪費(fèi)。同時(shí)，鐵路部門為了清洗沿線的煤塵污染每年需要耗費(fèi)大量的人力、 物力。
目前，阻止煤炭散落的方法主要有以下幾種。(1)加蓋法。每節(jié)車體加蓋可有 效防止煤塵的污染，但成本高，有效負(fù)載低。而且開、蓋等一系列動(dòng)作及開、關(guān)位 置與敞開方向會(huì)對(duì)現(xiàn)有機(jī)械化裝煤、卸煤過程產(chǎn)生影響，很難和現(xiàn)有的自動(dòng)化生產(chǎn) 線相匹配，實(shí)際中在鐵路車輛上行不通。(2)蓬布遮蓋法。但鐵路沿線自動(dòng)化程度 高、車流量大，作業(yè)速度快，需要大量人力才能完成，蓬布覆、撤速度太慢，還需 回送蓬布，同時(shí)由于篷布丟失、破損，造成價(jià)格較高， 一直不能廣泛應(yīng)用。(3)灑 水法。灑水是防治粉塵污染最常用的方法。但在自然條件特別干燥的環(huán)境中，因?yàn)?蒸發(fā)迅速、噴灑頻繁、耗時(shí)耗工、大量用水，不僅成本高昂，還難以連續(xù)達(dá)到環(huán)境 質(zhì)量的要求。
因此，提供一種無毒、無味，成本低廉，方便生產(chǎn)，便于作業(yè)實(shí)施并且符合環(huán) 保要求的煤炭抑塵劑就成為本技術(shù)領(lǐng)域急需要解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種無毒、無味，成本低廉，方便生產(chǎn)，便于作業(yè)實(shí) 施并且符合環(huán)保要求的煤炭抑塵劑。
本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種煤炭抑塵劑，其組成為(重量百分比)
0. 5 1. 5% 0. 5 1. 5% 0. 1 0. 3% 96. 7 98. 9%。
:所述的羧甲基纖維素鈉、羧基淀粉鈉、甘油
羧甲基纖維素鈉 羧基淀粉鈉 甘油 水
一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于: 的純度為99%以上，水為自來水。
4本發(fā)明的另一目的是提供一種煤炭抑塵劑的制備方法。 本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種煤炭抑塵劑的制備方法，包括如下步驟-
(1) 常溫下在反應(yīng)釜中加入0.5 1.5% (重量百分比，以下同)的羧甲基纖維
素鈉和0.5 1.5%的羧基淀粉鈉，混合均勻；之后加入0. 1 0. 3%的甘油，使羧甲
基纖維素鈉和羧基淀粉鈉充分潤(rùn)濕；
(2) 反應(yīng)釜中加入96. 7 98. 9%的水，在常溫下攪拌0. 5 1 h充分溶解即得
成品°
一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述的羧甲基纖維素鈉、羧基淀粉鈉、甘油
的純度為99%以上，水為自來水。
本發(fā)明中，羧甲基纖維素鈉和羧基淀粉鈉都是多羥基的大分子化合物，在一定 條件下，它們可以互相接枝脫水，形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使粘接強(qiáng)度明顯提高。加入甘油 的目的是使羧甲基纖維素鈉和羧基淀粉鈉在接觸水之前充分潤(rùn)濕，防止羧甲基纖維 素鈉和羧基淀粉鈉遇水快速結(jié)塊，影響溶解速度，而且甘油是成膜物質(zhì)的一種較好 的增塑劑。在本發(fā)明中加入甘油可使抑塵劑在煤炭表層所形成的固化層有較好的塑 性。
有益效果
1、 本發(fā)明的防止煤炭揚(yáng)塵的抑塵劑在常溫狀態(tài)下即可配比完成，無需任何其
他加溫設(shè)備。本發(fā)明的煤炭抑塵劑無毒、無味，成本低廉；操作簡(jiǎn)單、方便生產(chǎn)， 便于作業(yè)實(shí)施并且符合環(huán)保要求；抑塵效果好。
2、 在常溫下將其配比完成后噴灑或涂敷于車廂煤炭的表面，能使煤炭在表面 形成一固化層，避免煤炭在鐵路運(yùn)輸過程中對(duì)沿線的揚(yáng)塵污染和煤炭的揚(yáng)塵損失。 并且不會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染。對(duì)鐵路、公路運(yùn)輸單位和煤炭客戶既有巨大的經(jīng)濟(jì)效益也 有環(huán)境保護(hù)的社會(huì)效益。
下面通過具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但并不意味著對(duì)本發(fā)明保護(hù)范 圍的限制。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
在反應(yīng)釜中加入o.5g羧甲基纖維素鈉(赫克力士化工(江門)有限公司，型號(hào)ra9，
純度為99%以上)，0.5g羧基淀粉鈉(湖南展望藥業(yè)有限公司，型號(hào)CP2005，純度為99%以上)，混合均勻后加入O. lg甘油(純度為99%以上)，使混合物充分潤(rùn)濕，再 加入98.9g水(自來水)攪拌0.5h后待羧甲基纖維素鈉和羧基淀粉鈉充分溶解后即 可得成品。 實(shí)施例2
在反應(yīng)釜中加入0.5g羧甲基纖維素鈉(赫克力士化工(江門)有限公司，型號(hào) FH9，純度為99%以上)，l.Og羧基淀粉鈉(湖南展望藥業(yè)有限公司，型號(hào)CP2005， 純度為99%以上)，混合均勻后加入0.2g甘油(純度為99%以上)，使混合物充分潤(rùn) 濕，再加入98. 3g水(自來水)攪拌0. 5h后待羧甲基纖維素鈉和羧基淀粉鈉充分 溶解后即可得成品。
實(shí)施例3
在反應(yīng)釜中加入l.Og羧甲基纖維素鈉(赫克力士化工(江門)有限公司，型號(hào) FH9，純度為99%以上)，l.Og羧基淀粉鈉(湖南展望藥業(yè)有限公司，型號(hào)CP2005， 純度為99%以上)，混合均勻后加入0.2g甘油(純度為99%以上)，使混合物充分潤(rùn) 濕，再加入97. 8g水(自來水)攪拌lh后待羧甲基纖維素鈉和羧基淀粉鈉充分溶 解后即可得成品。
實(shí)施例4
在反應(yīng)釜中加入1.5g羧甲基纖維素鈉(赫克力士化工(江門)有限公司，型號(hào)FH9， 純度為99%以上)，1.5g羧基淀粉鈉(湖南展望藥業(yè)有限公司，型號(hào)CP2005，純度為 99%以上)，混合均勻后加入O. 3g甘油(純度為99%以上)，使混合物充分潤(rùn)濕，再加 入96.7g水(自來水)攪拌lh后待羧甲基纖維素鈉和羧基淀粉鈉充分溶解后即可得 成品。
將實(shí)施例l-4制備的煤炭抑塵劑，在常溫下噴灑或涂敷于堆積煤炭的表面，可在 煤炭表面形成一固化層，有效防止煤炭揚(yáng)塵。
權(quán)利要求
1、一種煤炭抑塵劑，其組成為(重量百分比)羧甲基纖維素鈉 0.5～1.5％羧基淀粉鈉 0.5～1.5％甘油 0.1～0.3％水 96.7～98.9％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤炭抑塵劑，其特征在于所述的羧甲基纖維素鈉、 羧基淀粉鈉或甘油的純度為99%以上。
3、 一種煤炭抑塵劑的制備方法，包括如下步驟-(1) 常溫下在反應(yīng)釜中加入0.5 1.5% (重量百分比，以下同)的羧甲基纖維 素鈉和0.5 1.5°/。的羧基淀粉鈉，混合均勻；之后加入0. 1 0. 3%的甘油，使羧甲 基纖維素鈉和羧基淀粉鈉充分潤(rùn)濕；(2) 反應(yīng)釜中加入96.7 98.9%的水，在常溫下攪拌0. 5 1 h充分溶解即得成品。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤炭抑塵劑的制備方法，其特征在于所述的羧甲基纖維素鈉、羧基淀粉鈉或甘油的純度為99%以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煤炭抑塵劑及其制備方法，其組成包括0.5～1.5重量％的羧甲基纖維素鈉；0.5～1.5重量％的羧基淀粉鈉；0.1～0.3重量％的甘油；96.7～98.9重量％的水。本發(fā)明的煤炭抑塵劑在常溫狀態(tài)下即可配比完成，無需任何其他加溫設(shè)備；在常溫下將其配比完成后噴灑或涂敷于車廂煤炭的表面，能使煤炭在表面形成一固化層，避免煤炭在鐵路運(yùn)輸過程中對(duì)沿線的揚(yáng)塵污染和煤炭的揚(yáng)塵損失，并且不會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染，對(duì)鐵路運(yùn)輸和煤炭客戶既有巨大的經(jīng)濟(jì)效益也有環(huán)境保護(hù)的社會(huì)效益。本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)單，成本低，抑塵效果好。
文檔編號(hào)C08L3/08GK101508884SQ20091008087
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者紅 朱, 偉 李, 王芳輝, 申閆春 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)