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1、10申请公布号CN103694960A43申请公布日20140402CN103694960A21申请号201310728832022申请日20131226C09K3/22200601E21F5/0620060171申请人辽宁工程技术大学地址110043辽宁省阜新市中华路47号72发明人洪晓东杨艳国姜海艳弥雪婷秦昌强74专利代理机构沈阳东大专利代理有限公司21109代理人梁焱54发明名称一种泡沫降尘剂及其制备方法57摘要本发明属于矿山地下开采领域，具体涉及一种泡沫降尘剂及其制备方法。本发明的泡沫降尘剂，其组分按照质量百分比为发泡剂515，湿润剂510，增粘剂045，成核剂025，稳定剂025，阻。
2、滞剂025，余量是水；其制备方法是按照化学成分进行配料，将发泡剂、润湿剂、增粘剂、成核剂、稳定剂和阻滞剂置于容器中干法混合搅拌均匀，一次加入水，加热到5060充分搅拌至全部溶解，形成悬浮液，控制悬浮液的PH值为6570，冷却后即得到泡沫降尘剂。本发明的泡沫降尘剂显著降低了井下粉尘浓度，提高除尘效率，适用于煤矿、金属矿、非金属矿的井下采面除尘以及地下建筑如隧道挖掘过程中的粉尘治理。51INTCL权利要求书1页说明书5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页10申请公布号CN103694960ACN103694960A1/1页21一种泡沫降尘剂，其特征在于其组分按。
3、照质量百分比为发泡剂515，湿润剂510，增粘剂045，成核剂025，稳定剂025，阻滞剂025，余量是水。2根据权利要求1所述的一种泡沫降尘剂，其特征在于所述的发泡剂选用HLB在1113之间的阴离子表面活性剂或其混合物，具体是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪酸钠、油酸钠或油酸钾其中的一种或多种以任意比例混合的混合物。3根据权利要求1所述的一种泡沫降尘剂，其特征在于所述的湿润剂是聚乙烯醇、聚氧乙烯、水溶性淀粉、苯乙烯马来酸酐接枝共聚物或纤维质类聚合物如羟乙基纤维素、羧甲基纤维素聚合物中的一种或多种以任意比例混合的混合物。4根据权利要求1所述的一种泡沫降尘剂，其特。
4、征在于所述的增粘剂是阿拉伯树胶、瓜尔胶、刺梧桐胶或藻胶其中的一种或多种以任意比例混合的混合物。5根据权利要求1所述的一种泡沫降尘剂，其特征在于所述的成核剂是平均粒径为30100微米的硅酸盐、硫酸盐、大理石或粘土类矿物如膨润土、蒙脱土、硅藻土、高岭土其中的一种或多种以任意比例混合的混合物。6根据权利要求1所述的一种泡沫降尘剂，其特征在于所述的稳定剂椰子油酰胺、椰子油二乙醇酰胺其中的一种或多种以任意比例混合的混合物。7根据权利要求1所述的一种泡沫降尘剂，其特征在于所述的阻滞剂是柠檬酸钠。8根据权利要求1所述的一种泡沫降尘剂的制备方法，其特征在于按照以下步骤进行按照组分质量百分比为发泡剂515，湿润。
5、剂510，增粘剂045，成核剂025，稳定剂025，阻滞剂025，余量是水进行配料；将发泡剂、润湿剂、增粘剂、成核剂、稳定剂和阻滞剂置于容器中干法混合搅拌均匀，一次加入水，加热到5060充分搅拌至全部溶解，形成悬浮液，控制悬浮液的PH值为6570，冷却后即得到泡沫降尘剂。权利要求书CN103694960A1/5页3一种泡沫降尘剂及其制备方法技术领域0001本发明属于矿山地下开采领域，具体涉及一种泡沫降尘剂及其制备方法。背景技术0002煤矿生产是生产性粉尘危害的重点行业。目前我国煤炭开采以井下开采为主。由于井下采煤空间狭小，工作地点多变，通风效果差，井下采煤、掘进、转载、运输过程中产生大量粉尘，。
6、其中综掘机截割头截割产尘占整个工作面产尘量的8095。煤尘和粉尘会使矿工得矽肺病，矽肺病从目前的医学水平来说是不可治愈的疾病。粉尘除了使员工得肺病以外，更严重时可以引起爆炸，摧毁煤矿设施，引起火灾造出各种有害气，威胁员工生命及煤矿的安全生产。目前我国矿山主要使用的防尘措施有喷雾洒水、通风或除尘设备除尘。采用综掘机喷雾降尘是通过综掘机内喷雾系统向割落的煤岩处直接喷雾，在矿尘产生的瞬间将其抑制。我国大多数煤矿喷雾装置一般使用效果不好，尤其是内喷雾装置，常常会被水中的杂质和掘进时的煤渣堵塞。除尘风机除尘通常是将风机安装在综掘机的后侧，可随综掘机进行移动，在除尘风机接入风筒，使工作面形成常压短抽式通风。
7、。除尘风机体积庞大，在搬运时较为困难；同时除尘风机及其使用的柔性风筒又使原本狭小的巷道更加狭小。0003泡沫除尘是以压缩空气和高压水作为动力，压缩空气将储液箱中的发泡剂通过管路压入泡沫发生器，压缩空气和高压水通过管路进入泡沫发生器，压缩空气、水、发泡剂三种流体与泡沫发生器内的斜立式挡板撞击、搅拌，从而产生大量的泡沫。泡沫通过喷嘴射向尘源，当泡沫充分覆盖尘源时，达到最佳除尘效果。泡沫除尘的除尘效率一般超过70，因此，越来越受到重视。0004专利申请号为87106798，名称为凿岩泡沫除尘器及泡沫除尘剂的中国专利公开了采用烷基苯磺酸盐和烷基磷酸酯盐或醇醚硫盐做发泡剂，用萘磺酸盐或琥珀酸酯磺酸盐做湿。
8、润剂，用纤维素醚或椰子油酰胺做稳定剂，用焦磷酸钾或焦磷酸钠，六偏磷酸钠，EDTA做络合剂，用对甲苯磺酸盐或乙醇做助络剂，适量水配制而成；专利申请号为2008102241261，名称为一种矿用泡沫除尘剂的中国专利中公开了采用十二烷基苯磺酸盐、琥珀酸二酯磺酸盐、椰子油二乙醇酰胺为主料，加入少量其他助剂，制得泡沫除尘剂。上述产品由于缺少中心成核物质，导致泡沫群与粉尘的接触面积小，同时原料与水混合后形成淤浆容易硬化，存放时间短，使其降尘效果并不理想。发明内容0005为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供一种泡沫降尘剂的配方及制备方法，目的是降低井下粉尘浓度，显著提高除尘效率，使其适用于煤矿、金属矿。
9、、非金属矿的井下采面除尘以及地下建筑如隧道挖掘过程中的粉尘治理。0006本发明的泡沫降尘剂，其组分按照质量百分比为发泡剂515，湿润剂510，增粘剂045，成核剂025，稳定剂025，阻滞剂025，余量是水。0007其中所述的发泡剂选择亲水亲油平衡值（HLB）在1113之间的阴离子表面活性剂说明书CN103694960A2/5页4或其混合物，具体是十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪酸钠、油酸钠或油酸钾其中的一种或多种以任意比例混合的混合物。0008所述的湿润剂是聚乙烯醇、聚氧乙烯、水溶性淀粉、苯乙烯马来酸酐接枝共聚物或纤维质类聚合物如羟乙基纤维素、羧甲基纤维素聚合。
10、物其中的一种或多种以任意比例混合的混合物。0009所述的增粘剂是阿拉伯树胶、瓜尔胶、刺梧桐胶或藻胶其中的一种或多种以任意比例混合的混合物。0010所述的成核剂是平均粒径为30100微米的硅酸盐、硫酸盐、大理石或粘土类矿物如膨润土、蒙脱土、硅藻土、高岭土其中的一种或多种以任意比例混合的混合物。0011所述的稳定剂椰子油酰胺、椰子油二乙醇酰胺其中的一种或多种以任意比例混合的混合物。0012所述的阻滞剂是柠檬酸钠。0013本发明的泡沫降尘剂制备方法是其组分按照质量百分比为发泡剂515，湿润剂510，增粘剂045，成核剂025，稳定剂025，阻滞剂025，余量是水进行配料；将发泡剂、润湿剂、增粘剂、成。
11、核剂、稳定剂和阻滞剂置于容器中干法混合搅拌均匀，一次性加入水，加热到5060充分搅拌至全部溶解，形成悬浮液，控制悬浮液的PH值为6570，冷却后即得到泡沫降尘剂。0014使用时，将配好的泡沫降尘剂倒入泡沫除尘器中，通过调节风压使泡沫从喷嘴喷出，即可对所选区域进行除尘。还可以将泡沫降尘剂配成浓溶液，加到可计量的泡沫除尘器加料泵中，通过调节加料量和进水量来保证实际混合区内泡沫降尘剂稀释到相同浓度。0015与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是（1）本发明的煤矿井下泡沫降尘剂由发泡剂、湿润剂、增粘剂、成核剂、稳定剂和阻滞剂六大功能性组分按照一定配比构成，各组分原料无毒、无腐蚀性并且来源广泛，制备出。
12、的泡沫降尘剂具有高发泡倍数、保湿性好、除尘效率高、成本低廉等优点；本发明中加入发泡剂保证了产生的泡沫有一定的强度；加入湿润剂能够润湿粉尘的表面，同时使得泡沫间形成桥的空洞，增加产生气泡的抗破裂性；增粘剂主要目的是增加液体的粘性和粘度，控制物质挥发，能够更好的控制扬尘；加入稳定剂的目的是提高泡沫的稳定性，延长泡沫的破裂时间。0016（2）本发明的泡沫降尘剂与以往泡沫类降尘剂相比，主要特色是泡沫降尘剂配方中加入了成核剂和阻滞剂，成核剂能够形成水溶液淤浆，在所制得的发泡中提供疏松物质，形成泡沫粘合体或泡沫群，增大了泡沫群与粉尘的接触面积；阻滞剂能够起到阻止原料与水混合后形成淤浆的硬化，延长搅拌后的混。
13、合液的存放时间，同时还可以对吸附粉尘后的泡沫层起到保水作用；（3）本发明的泡沫降尘剂的降尘机理是所用的发泡剂即表面活性剂经过物理发泡过程得到泡沫或泡沫群，大量泡沫液膜中含有的润湿剂对粉尘具有湿润作用和粘附作用，能够将粉尘快速湿润；配方中的成核剂会使单个泡沫发生粘合形成较大的单个泡沫粘合体或泡沫群，直接增大泡沫体与粉尘的接触面积，同时泡沫具有很好的黏性，粉尘一旦和泡沫接触将会被迅速粘附，从而提高了泡沫群对粉尘的粘附效率，起到显著降尘作用。另外，配方说明书CN103694960A3/5页5中加入的阻滞剂可起到保水或保湿作用，增加了粉尘被捕获后的湿润时间，进一步提高了除尘效率。具体实施方式0017下。
14、面结合实施例说明该发明的具体实施方式，本发明的实施方式不仅限于实施例所述内容。0018实施例1本发明的泡沫降尘剂，其组分按照质量百分比为发泡剂十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠10，湿润剂羟乙基纤维素和羧甲基纤维素共计3，增粘剂瓜尔胶3，成核剂高岭土12，稳定剂椰子油酰胺2，阻滞剂柠檬酸钠08，余量是水。0019其制备方法是称取10KG十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠，1KG羟乙基纤维素、2KG羧甲基纤维素，3KG瓜尔胶，12KG高岭土，2KG椰子油酰胺，08KG柠檬酸钠，将称量完的组分进行混合，然后加入80KG水，在加热到50的温度下充分搅拌，得到悬浮液，控制悬浮液的PH值为65，冷却到室温，即制备出100K。
15、G泡沫降尘剂（溶质质量分数为20）。0020为了减少混料过程中的劳动量，上述配料也可以加入20KG水配成溶质为50的泡沫降尘剂，使用时按照进料比保证进入泡沫降尘器设备中溶质的浓度稀释为20即可达到同样效果。0021该配方的泡沫降尘剂对全尘的除尘效率达到963，对呼吸性粉尘的除尘效率达到861，具体参见表1，实施例1的泡沫沉降剂在某矿井下51081工作面进行现场降尘工业性试验结果。0022表1割煤作业过程中未降尘与进行泡沫降尘后的效果比较通过表1中的数据看出，实施例1的泡沫降尘剂在距离采面5米处的全尘除尘效率为963，呼吸性粉尘的除尘效率为861，该泡沫降尘剂在井下采煤时具有很高的除尘效率。00。
16、23实施例2本发明的泡沫降尘剂，其组分按照质量百分比为发泡剂十二烷基苯磺酸钠、十二烷基说明书CN103694960A4/5页6硫酸钠共计5，湿润剂聚氧乙烯10，增粘剂阿拉伯树胶04，成核剂膨润土02，稳定剂椰子油二乙醇酰胺5，阻滞剂柠檬酸钠02，余量是水。0024其制备方法是称取25KG十二烷基苯磺酸钠，25KG十二烷基硫酸钠，10KG聚氧乙烯，04KG阿拉伯树胶，02KG膨润土，5KG椰子油二乙醇酰胺，02KG柠檬酸钠，将称量完的组分进行混合，然后加入792KG水，在加热到55的温度下充分搅拌，得到悬浮液，控制悬浮液的PH值为67，冷却到室温，即制备出100KG泡沫降尘剂（溶质质量分数为20。
17、8）。0025为了减少混料过程中的劳动量，上述配料也可以加入208KG水配成溶质为50的泡沫抑尘剂，使用时按照进料比保证进入泡沫降尘器设备中混合物浓度稀释为208即可达到同样效果。0026经试验该配方的泡沫降尘剂对全尘的除尘效率达到971，对呼吸性粉尘的除尘效率达到868。0027实施例3本发明的泡沫降尘剂，其组分按照质量百分比为发泡剂硬脂酸钠、油酸钠和油酸钾15，湿润剂聚乙烯醇和水溶性淀粉5，增粘剂刺梧桐胶和藻胶5，成核剂硅藻土和蒙脱土5，稳定剂椰子油二乙醇酰胺02，阻滞剂柠檬酸钠5，余量是水。0028其制备方法是称取5KG硬脂酸钠、5KG油酸钠、5KG油酸钾，25KG聚乙烯醇、25KG水溶。
18、性淀粉，2KG刺梧桐胶、3KG藻胶，25KG硅藻土、25KG蒙脱土，02KG椰子油二乙醇酰胺，5KG柠檬酸钠，将称量完的组分进行混合，然后加入648KG水，在加热到60的温度下充分搅拌，得到悬浮液，控制悬浮液的PH值为68，冷却到室温，即制备出100KG泡沫降尘剂（溶质质量分数为352）。0029为了减少混料过程中的劳动量，上述配料也可以加入352KG水配成溶质为50的泡沫降尘剂，使用时按照进料比保证进入泡沫降尘器设备中混合物浓度稀释为352即可达到同样效果。0030经试验该配方的泡沫降尘剂对全尘的除尘效率达到967，对呼吸性粉尘的除尘效率达到864。0031实施例4本发明的泡沫降尘剂，其组分。
19、按照质量百分比为发泡剂十二烷基苯磺酸钠12，湿润剂水溶性淀粉、羧甲基纤维素5，增粘剂阿拉伯树胶5，成核剂硫酸钙、硅酸钙2，稳定剂椰子油二乙醇酰胺5，阻滞剂柠檬酸钠5，余量是水。0032其制备方法是称取12KG十二烷基苯磺酸钠，28KG水溶性淀粉、22KG羧甲基纤维素，5KG阿拉伯树胶，1KG硫酸钙、1KG硅酸钙，5KG椰子油二乙醇酰胺，5KG柠檬酸钠，将称量完的组分进行混合，然后加入66KG水，在加热到50的温度下充分搅拌，得到悬浮液，控制悬浮液的PH值为70，冷却到室温，即制备出100KG泡沫降尘剂（溶质质量分数为34）。0033为了减少混料过程中的劳动量，上述配料也可以加入34KG水配成溶。
20、质为50的泡沫降尘剂，使用时按照进料比保证进入泡沫降尘器设备中混合物浓度稀释为34即可达到同样效果。说明书CN103694960A5/5页70034经试验，该配方的泡沫降尘剂对全尘的除尘效率达到973，对呼吸性粉尘的除尘效率达到876。0035实施例5本发明的泡沫降尘剂，其组分按照质量百分比为发泡剂十二烷基硫酸钠8，湿润剂苯乙烯马来酸酐接枝共聚物10，增粘剂瓜尔胶3，成核剂大理石3，稳定剂椰子油二乙醇酰胺1，阻滞剂柠檬酸钠2，余量是水。0036其制备方法是称取8KG十二烷基硫酸钠，10KG苯乙烯马来酸酐接枝共聚物，3KG瓜尔胶，3KG大理石，1KG椰子油酰胺，2KG柠檬酸钠，将称量完的组分进行混合，然后加入73KG水，在加热到60的温度下充分搅拌，得到悬浮液，控制悬浮液的PH值为65，冷却到室温，即制备出100KG泡沫降尘剂（溶质质量分数为27）。0037为了减少混料过程中的劳动量，上述配料也可以加入27KG水配成溶质为50的泡沫降尘剂，使用时按照进料比保证进入泡沫降尘器设备中混合物浓度稀释为27即可达到同样效果。0038经试验，该配方的泡沫降尘剂对全尘的除尘效率达到972，对呼吸性粉尘的除尘效率达到861。说明书CN103694960A。