專利名稱：一種磷礦石抑塵劑組合物及其制備方法
一種磷礦石抑塵劑組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及一種磷礦石抑塵劑組合物， 還涉及所述組合物的制備方法。
背景技術(shù)：
磷是生物細(xì)胞質(zhì)的重要組成元素，也是植物生長必不可少的一種元素。世界上 84% 90%的磷礦用于生產(chǎn)各種磷肥，3. 3%生產(chǎn)飼料添加劑，4%生產(chǎn)洗滌劑，其余用于化 工、輕工、國防等工業(yè)。中國的磷礦消費(fèi)結(jié)構(gòu)中磷肥占71%，黃磷占7%，磷酸鹽占6%，磷化 物占16%。磷肥對(duì)農(nóng)作物的增產(chǎn)起著重要作用。我國的磷礦分布極為不均，對(duì)磷礦需求量大的北方磷礦石產(chǎn)地較少，品位極低，而 我國磷礦石的主要產(chǎn)區(qū)在云貴地區(qū)，以品味較高的沉積巖型磷塊巖為主，磷礦石的外運(yùn)主 要依靠鐵路運(yùn)輸，而北方磷礦石的需求一般需要滇礦的外運(yùn)來滿足，隨著磷礦石運(yùn)量的增 加，鐵路運(yùn)輸壓力逐年加大。磷礦石由于其自身的特殊性質(zhì)-顆粒、粉體較多，在運(yùn)輸過程 中易于貨物表面滑動(dòng)并產(chǎn)生揚(yáng)塵，污染沿線環(huán)境，并為機(jī)車工務(wù)、供電部門線路接觸網(wǎng)、絕 緣子的運(yùn)行、維護(hù)作業(yè)產(chǎn)生影響。日積月累，在鐵礦石運(yùn)輸量較大的線路上，沿線兩側(cè)已被 磷礦石粉塵染成了灰色。磷礦石的污染主要表現(xiàn)在運(yùn)輸中的揚(yáng)塵污染、土壤環(huán)境中磷元素 的積累導(dǎo)致的磷污染，以及通過雨水、表面徑流等途徑進(jìn)入水體后產(chǎn)生的富營養(yǎng)化。磷礦石的污染一直沒有得到有效的認(rèn)識(shí)和控制，在磷礦石運(yùn)輸中產(chǎn)生的揚(yáng)塵一直 得不到有效地控制，也導(dǎo)致了磷礦粉對(duì)于運(yùn)輸沿線環(huán)境、土壤、水體的污染。簡單的噴水可 以短時(shí)間解決揚(yáng)塵問題，但當(dāng)水分蒸發(fā)后，仍然無法有效控制揚(yáng)塵，多次噴水不但浪費(fèi)大量 的水資源，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大。我國廣大科技工作者對(duì)粉塵污染控制進(jìn)行了大量研究。例如CN200610130475. 8 公開了 一種潤濕型抑塵劑，它的組成如下壬基酚聚氧乙烯醚0P-42 15%，0P-154 對(duì)％，乙二醇0.5 10%，甘油1 10%，十二烷基苯磺酸鈉ABS 0. 1 5%，余量用自來 水補(bǔ)齊。CN200810212291. 5公開了一種鐵路煤炭運(yùn)輸抑塵劑，它的組成如下合成水溶性 聚合物2-7，改性纖維素類水溶性聚合物0. 1-5，水85-95，硫酸銅0_2。CN200810228074. 5 公開一種抑塵劑，它的組成如下水聚乙烯醇再分散膠粉羧甲基纖維素=91.5 99.29 0.5 5 0.2 3。將它噴灑在物料表面時(shí)，可在表面形成連續(xù)且具有一定強(qiáng) 度的硬殼，分散的物料被封閉在硬殼下面，從而具有防塵作用。CN200810006713. 3公開一 種粉體材料抑塵劑，它的組成如下0. 1-0. 7%水溶性聚丙烯酸酯、0. 1-0. 5%聚丙烯酰胺、 0. 15-1. 5%聚丙烯酸鈉、0. 5-1. 5%表面活性劑和97-99%水組成。CN200910080877. 5公開 一種煤炭抑塵劑，它的組成如下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。CN200910265220. 6 公開一種煤炭抑塵劑，它的組成如下木質(zhì)素磺酸鈉20% 30%、丙烯酸12% 18%、 雙氧水0. 4 % 0. 6 %、氯化鈣5 %、四硼酸鈉0. 5 %、甲基硅酸鈉3 %和水43 % 59 %。 CN201019114060. 5公開一種環(huán)保型煤炭抑塵劑，它的組成如下1. 0 2. 0%的改性纖維素或改性淀粉，0. 3 3. 0%的納米粒子母體和90. 0 98. 7%的水，把它噴灑或涂敷于煤炭表 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。但是，這些抑塵劑并沒有涉及用于磷礦粉的抑塵劑。由于磷礦粉具有 特別的化學(xué)性質(zhì)以及日益對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重影響，迫切需要一種抑塵效率高、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的磷礦 石抑塵劑，因此，本發(fā)明人經(jīng)過大量試驗(yàn)研究，終于完成了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容[要解決的技術(shù)問題]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種磷礦石抑塵劑組合物。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種所述磷礦石抑塵劑組合物的制備方法。[技術(shù)方案]本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明涉及一種磷礦石抑塵劑組合物。所述的磷礦石抑塵劑組合物由以重量計(jì)的 下述組分組成 根據(jù)本發(fā)明的-
組分組成
水溶性聚乙烯醇0.5-5重量份
瓜爾豆膠 殺菌劑 表面活性劑 水
0. 3-1. 0重量份 0. 001-0. 5重量份 0. 001-1. 0重量份 100-200重量份。
-種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的磷礦石抑塵劑組合物由以重量計(jì)的下述水溶性聚乙烯醇瓜爾豆膠殺菌劑表面活性劑水根據(jù)本發(fā)明的另-下述組分組成
1. 0-4. 0重量份 0. 4-0. 8重量份 0. 01-0. 4重量份 0. 01-0. 8重量份 120-180重量份。 -種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的磷礦石抑塵劑組合物它由以重量計(jì)的
水溶性聚乙烯醇 瓜爾豆膠 殺菌劑 表面活性劑 水
1. 5-3. 0重量份 0. 5-0. 7重量份 0. 1-0. 3重量份 0. 1-0. 6重量份 140-160重量份。
根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述水溶性的聚乙烯醇選自聚合度
1600-2500與醇解度80-100的聚乙烯醇。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的殺菌劑選自D581、D580、苯甲酸鈉或苯甲酸。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述的表面活性劑選自十二烷基苯磺酸鈉、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺或貂油酰胺丙基胺。本發(fā)明涉及一種磷礦石抑塵劑的制備方法。該方法步驟如下A、0. 5-5重量份水溶性聚乙烯醇用100-200重量份水溶解，得到一種所述聚乙烯 醇溶液；B、在攪拌下往步驟A)得到的聚乙烯醇溶液中緩慢加入0. 4-0. 8重量份瓜爾豆膠， 繼續(xù)攪拌直到瓜爾豆膠完全溶解；C、往步驟B)得到的溶液中再加入0. 001-0. 5重量份滅菌劑、0. 001-1. 0重量份表
面活性劑，再接著攪拌得到均勻的溶液； 5-6h0
D、讓步驟C)得到的溶液靜置4-他，過濾，得到所述的磷礦石抑塵劑。 根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，讓所述制備方法步驟C)得到的溶液靜置
下面將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。 本發(fā)明涉及一種磷礦石抑塵劑組合物。
本發(fā)明的磷礦石抑塵劑是由水溶性高分子材料聚乙烯醇與瓜爾豆膠復(fù)配，再添加 殺菌劑與表面活性劑，用水溶解而成的一種高分子水分散液，把這種分散液噴灑在磷礦石、 礦粉表面形成可降解的高分子粘結(jié)固化層，這種固化層具有一定強(qiáng)度和韌性，受雨水、暴曬 環(huán)境影響小，也不影響磷礦石加工處理。在礦粉表面形成這種固化層可以達(dá)到防揚(yáng)塵的目 的，不影響礦石的運(yùn)輸裝卸。本發(fā)明的磷礦石抑塵劑還可以廣泛應(yīng)用于其它礦石抑塵、路面 防塵和沙礫固定等領(lǐng)域。所述的磷礦石抑塵劑組合物由以重量計(jì)的下述組分組成水溶性聚乙烯醇0. 5-5重量份瓜爾豆膠0. 3-1. 0重量份殺菌劑0. 001-0. 5重量份表面活性劑 0. 001-1. 0重量份水100-200 重量份。所述的水溶性聚乙烯醇是一種高分子聚合物，無臭、無毒，外觀為白色或微黃色絮 狀、片狀或粉末狀固體。分子式為(C2H4O)n,部分醇解聚乙烯醇分子式為-(C2H4O)n-(C4H6O2) m-。聚乙烯醇有較好的化學(xué)穩(wěn)定性及良好的絕緣性、成膜性。聚乙烯醇的水溶性隨醇解度 和粘度的不同而稍有差異。在本發(fā)明中，所述的水溶性聚乙烯醇選自聚合度1600-2500與醇解度80-100的聚 乙烯醇。優(yōu)選地，所述的水溶性聚乙烯醇選自聚合度1700-M00與醇解度85-90的聚乙烯醇。在本發(fā)明的組合物中，所述的水溶性聚乙烯醇的含量為0. 5-5重量份，如果所述 的水溶性聚乙烯醇的含量低于0. 5重量份，則本發(fā)明的磷礦石抑塵劑組合物會(huì)無法起到良 好的固化作用；如果所述的水溶性聚乙烯醇的含量高于5重量份，則本發(fā)明的磷礦石抑塵 劑組合物會(huì)因?yàn)檎扯冗^高而影響抑塵劑在礦物表層的滲透效果。因此，優(yōu)選地，所述的水溶性聚乙烯醇的含量是1. 0-4. 0重量份。更優(yōu)選地，所述的水溶性聚乙烯醇的含量是1. 5-3. 0重量份。
本發(fā)明使用的水溶性聚乙烯醇是目前市場(chǎng)上銷售的產(chǎn)品，例如山西三維集團(tuán)公司 以商品名聚乙烯醇銷售的產(chǎn)品。所述的瓜爾豆膠是由豆科植物瓜爾豆(Cyamposis tetragonolobus)的種子去皮 去胚芽后的胚乳部分得到的，所述的胚乳部分進(jìn)行干燥粉碎，加水，加壓水解，然后用20% 乙醇沉淀，離心分離，再干燥粉碎得到所述的瓜爾豆膠。它的主要成分是分子量5萬-80萬 的通過配糖鍵結(jié)合的半乳甘露聚糖，即由半乳糖和甘露糖(1 幻組成的高分子量水解膠 體多糖。它為白色至淡黃褐色粉末，能分散在熱或冷水中形成粘稠液。在本發(fā)明的組合物中，所述的瓜爾豆膠的含量是0. 3-1. 0重量份。如果所述的瓜 爾豆膠的含量低于0. 3重量份，則本發(fā)明的磷礦石抑塵劑組合物會(huì)影響固化效果；如果所 述的瓜爾豆膠的含量高于1. 0重量份，則本發(fā)明的磷礦石抑塵劑組合物會(huì)因?yàn)檎扯冗^高而 無法在礦物表層的滲透。因此，優(yōu)選地，所述的瓜爾豆膠的含量是0. 4-0. 8重量份。更優(yōu)選地，所述的瓜爾豆膠的含量是0. 5-0. 7重量份。本發(fā)明使用的瓜爾豆膠是目前市場(chǎng)上銷售的產(chǎn)品，例如廣饒六合化工有限公司公 司以商品名瓜爾豆膠銷售的產(chǎn)品。在本發(fā)明中，使用殺菌劑的目的在于防止磷礦石抑塵劑在長時(shí)間放置后變質(zhì)而產(chǎn) 生惡臭氣味。所述的殺菌劑選自D581、D580、苯甲酸鈉或苯甲酸。優(yōu)選地，所述的殺菌劑選 自D581、D580或苯甲酸鈉，更優(yōu)選地，所述的殺菌劑選自D581或D580。在本發(fā)明的組合物中，所述的殺菌劑的含量是0. 001-0. 5重量份。如果所述的殺 菌劑的含量低于0.001重量份，則本發(fā)明的磷礦石抑塵劑組合物會(huì)在長時(shí)間放置后產(chǎn)生變 質(zhì)現(xiàn)象；如果所述的殺菌劑的含量高于0. 5重量份，則會(huì)影響本發(fā)明的磷礦石抑塵劑組合 物成本。因此，優(yōu)選地，所述的殺菌劑的含量是0. 01-0. 4重量份。更優(yōu)選地，所述的殺菌劑的含量是0. 1-0. 3重量份。本發(fā)明使用的殺菌劑是目前市場(chǎng)上銷售的產(chǎn)品，例如濟(jì)南多吉利工貿(mào)有限公司以 商品名百宜瓜爾膠專用殺菌防腐劑銷售的D581產(chǎn)品，濟(jì)南多吉利工貿(mào)有限公司公司以商 品名百宜植物膠專用殺菌防腐劑銷售的D580產(chǎn)品。在本發(fā)明中，使用表面活性劑的目的在于增進(jìn)抑塵劑與礦物表面的親和效果。所 述的表面活性劑選自十二烷基苯磺酸鈉、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺或貂油酰胺丙基胺。在本發(fā)明的組合物中，所述的表面活性劑的含量是0. 001-1. 0重量份。如果所述 的表面活性劑的含量低于0. 001重量份，則本發(fā)明的磷礦石抑塵劑組合物會(huì)因?yàn)楸砻婊钚?劑的分量太低而無法達(dá)到增進(jìn)抑塵劑與礦物表面的親和效果的作用；如果所述的表面活性 劑的含量高于1.0重量份，則本發(fā)明的磷礦石抑塵劑組合物會(huì)因?yàn)楸砻婊钚詣┑姆至刻?而影響固化效果。因此，優(yōu)選地，所述的表面活性劑的含量是0. 01-0. 8重量份。更優(yōu)選地，所述的表面活性劑的含量是0. 1-0. 6重量份。本發(fā)明使用的表面活性劑是目前市場(chǎng)上銷售的產(chǎn)品，例如南京蘇如化工有限公司 以商品名十二烷基苯磺酸鈉銷售的十二烷基苯磺酸鈉；廣州市弘旺化工有限公司以商品名 椰子油脂肪酸二乙醇酰胺銷售的椰子油脂肪酸二乙醇酰胺；上海奧利(OLI)生物科技有限公司公司以商品名溫和型表面活性劑銷售銷售的貂油酰胺丙基胺。本發(fā)明涉及一種磷礦石抑塵劑的制備方法。該方法步驟如下A、0. 5-5重量份水溶性聚乙烯醇用100-200重量份水溶解，得到一種所述聚乙烯 醇溶液；B、在攪拌下往步驟A)得到的聚乙烯醇溶液中緩慢加入0. 4-0. 8重量份瓜爾豆膠， 繼續(xù)攪拌直到瓜爾豆膠完全溶解；C、往步驟B)得到的溶液中再加入0. 001-0. 5重量份滅菌劑、0. 001-1. 0重量份表
面活性劑，再接著攪拌得到均勻的溶液；D、讓步驟C)得到的溶液靜置4-他，過濾，得到所述的磷礦石抑塵劑。優(yōu)選地，讓所述制備方法步驟C)得到的溶液靜置5H本發(fā)明的磷礦石抑塵劑經(jīng)稀釋后使用噴灑設(shè)備噴灑在磷礦石、礦粉表面上，隨著 水分的蒸發(fā)，本發(fā)明的磷礦石抑塵劑在磷礦石、礦粉表面上形成1-3厘米的固化層，固化層 將大塊、顆粒、粉末狀的磷礦石粘結(jié)在一起，具有一定的強(qiáng)度和韌性，在風(fēng)蝕狀況下，它們能 夠有效抑制礦石揚(yáng)塵。這種固化層在機(jī)械力的破壞下，可能破碎成為1-5厘米的顆粒，這樣 不影響礦石轉(zhuǎn)運(yùn)、儲(chǔ)存與加工。本發(fā)明不同組成磷礦石抑塵劑的粘度、固化層厚度與固化層硬度進(jìn)行了測(cè)定。其 中粘度是根據(jù)GB/T10247方法進(jìn)行測(cè)定的。固化層厚度是按照一般厚度測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)定的。固化層硬度是根據(jù)壓力試驗(yàn)機(jī)方法進(jìn)行測(cè)定的。其試驗(yàn)結(jié)果列于表1。表1 不同組成磷礦石抑塵劑的粘度、固化層厚度與固化層硬度測(cè)定結(jié)果
權(quán)利要求
1. 一種磷礦石抑塵劑組合物，其特征在于它由以重量計(jì)的下述組分組成 水溶性聚乙烯醇0. 5-5重量份 瓜爾豆膠 0. 3-1. 0重量份 殺菌劑0. 001-0. 5重量份表面活性劑 0. 001-1. 0重量份 100-200重量份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述磷礦石抑塵劑，其特征在于它由以重量計(jì)的下述組分組成 水溶性聚乙烯醇1. 0-4. 0重量份 瓜爾豆膠 0. 4-0. 8重量份
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述磷礦石抑塵劑，其特征在于它由以重量計(jì)的下述組分組成 水溶性聚乙烯醇1. 5-3. 0重量份 瓜爾豆膠 0. 5-0. 7重量份
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述磷礦石抑塵劑，其特征在于所述水溶性的聚乙烯醇選自聚合度 1600-2500與醇解度80-100的聚乙烯醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述磷礦石抑塵劑，其特征在于所述的殺菌劑選自D581、D580、苯甲 酸鈉或苯甲酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述磷礦石抑塵劑，其特征在于所述的表面活性劑選自十二烷基苯 磺酸鈉、椰子油脂肪酸二乙醇酰胺或貂油酰胺丙基胺。
7.—種磷礦石抑塵劑的制備方法，其特征在于該方法步驟如下A、0.5-5重量份水溶性聚乙烯醇用100-200重量份水溶解，得到一種所述聚乙烯醇溶液；B、在攪拌下往步驟A)得到的聚乙烯醇溶液中緩慢加入0.4-0. 8重量份瓜爾豆膠，繼續(xù) 攪拌直到瓜爾豆膠完全溶解；C、往步驟B)得到的溶液中再加入0.001-0. 5重量份滅菌劑、0. 001-1. 0重量份表面活 性劑，再接著攪拌得到均勻的溶液；D、讓步驟C)得到的溶液靜置4-8h，過濾，得到所述的磷礦石抑塵劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于讓步驟C)得到的溶液靜置5-他。殺菌劑 表面活性劑 水·0. 01-0. 4重量份 0. 01-0. 8重量份 120-180重量份。 殺菌劑 表面活性劑 水0. 1-0. 3重量份 0. 1-0. 6重量份 140-160重量份。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種磷礦石抑塵劑組合物及其制備方法。所述的磷礦石抑塵劑組合物是由水溶性聚乙烯醇、瓜爾豆膠、殺菌劑、表面活性劑與水組成的。本發(fā)明的磷礦石抑塵劑能夠在磷礦石、礦粉表面上形成具有一定強(qiáng)度和韌性的固化層，將大塊、顆粒、粉末狀磷礦石粘結(jié)在一起，從而能夠有效抑制磷礦粉揚(yáng)塵。本發(fā)明磷礦石抑塵劑還可用于土壤的沙漠化治理、建筑工地防塵和其他礦石的防塵，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。
文檔編號(hào)C09K3/22GK102093846SQ20101060198
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者董波, 蔡覺先 申請(qǐng)人:蘭州天際環(huán)境保護(hù)有限公司, 北京天際藍(lán)天科技有限公司