Результат интеллектуальной деятельности: ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ ПЫЛЕПОДАВЛЕНИЯ И СНИЖЕНИЯ ПЫЛЕПЕРЕНОСА

Изобретение относится к охране труда и области защиты окружающей среды в горнодобывающей области и может быть использовано для пылеподавления и снижения пылепереноса при ведении горных работ.

Известен пенообразующий состав для защиты от пыли (патент RU № 2332572, опубл. 27.08.2007 г.), который содержит олеиновую кислоту (0,8-1,2%), соду каустическую (0,4-0,6%), глицерин (0,2-0,4%), остальное - вода (до 100%). Состав распыляют на пылящую поверхность и воздушное пространство над ней при выдувании его через сопла форсунки.

Недостатком указанного состава является то, что состав действует в ограниченном диапазоне температур и склонен застывать при 0°С.

Известен обеспыливающий состав (патент RU № 2029775, опубл. 27.02.1995 г.), включающий компоненты в следующих соотношениях, масс.%: сульфатное мыло или омыленный талловый пек 2-10; полиакриламид 0,05-0,20; вода - остальное.

Недостатками данного состава являются резкое снижение биопродуктивности закрепляемых пылящих поверхностей, а также повышенная радиоактивность компонентов.

Известен пенообразующий состав для защиты от пыли (патент RU № 2516653, опубл. 20.05.2014 г.), который содержит водный раствор бишофита плотностью 1,01-1,065 г/см³. Состав наносят на зерновой поток путем распыления под давлением, через сеть форсунок на просыпаемый зерновой поток

Недостатком состава является то, что состав содержит хлорид магния (MgCl₂), который способен вызывать коррозию автотранспорта, проезжающего по дорогам.

Известно профилактическое средство «универсину» для борьбы с пылеобразованием и прилипанием (авторское свидетельство СССР №519468, опубл. 30.06.1976 г.), где в качестве растворителя предлагается использовать дистиллятные фракции сернистых нефтей с интервалом кипения 270-410°С - 40-60 масс. % и крекинг-остаток термического крекинга в качестве загустителя - 40-60 масс. %.

Недостатком профилактического средства является неэкологичность составляющих его веществ, резкий запах и горючесть компонентов.

Известна композиция для пылеподавления и локализации радиоактивных продуктов горения после тушения пожара с радиационным фактором (патент RU № 2638162, опубл. 12.12.2017 г.) принятая за прототип, которая содержит водный раствор поливинилового спирта (в пересчете на массовую долю сухого продукта) - 3,0-7,0; пластификатор - 0,1-0,3; поверхностно-активное вещество - 11,0-29,0; вода - остальное. Состав распыляют на пылящую поверхность и воздушное пространство над ней при выдувании его через сопла форсунки.

Недостатком композиции является достаточно сложный многокомпонентный состав; кроме того, поверхностно-активные вещества, которые входят в смесь: неионогенные (ОКСИ ПАВ АП.30) и амфотерные (БЕТА ПАВ АП.45), требуют особых условий хранения.

Техническим результатом является улучшение экологических свойств, повышение эффективности, а также расширение сырьевой базы.

Технический результат достигается тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют сульфонол, а в качестве пластификатора - отход производства биотоплива, который содержит глицерин, при следующих соотношениях компонентов, масс. %:

Заявляемый состав для пылеподавления и снижения пылепереноса включает в себя следующие реагенты и товарные продукты, их содержащие:

- поливиниловый спирт, выпускаемый по ГОСТ 10779-78,

- отход производства биотоплива, представляет собой глицерин с содержанием чистого глицерина 70-80%, а также различных примесей - органические и неорганические соли, мыла, спирты),

- сульфонол, выпускаемый по ТУ 20.41.20-135-07510508-2020,

- вода.

Поливиниловый спирт является плёнкообразующим веществом, который образует плёнку на поверхности материала, предотвращая дальнейшее пыление обработанной поверхности. При содержании поливинилового спирта в диапазоне от 2 до 4 %, на поверхности образуется устойчивая плёнка.

В качестве пластификатора используется сырой глицерин, являющийся отходом производства биотоплива. При содержании пластификатора - глицерина в диапазоне от 0,05 до 0,15 %, состав обладает устойчивым пенообразованием.

Сульфонол является анионоактивным поверхностно-активным веществом, его раствор обладает высокой смачиваемостью, способствует укрупнению пылевых частиц и тем самым снижению концентрации респирабельной пыли в воздухе. При содержании сульфонола в диапазоне от 0,5 до 1,5 % состав обладает необходимым временем защитного действия.

Предлагаемый пылеподавительный состав при высыхании дает сплошное покрытие и обладает продолжительным временем защитного действия.

Предлагаемый пылеподавительный состав получают путём смешения компонентов.

Профилактический состав для пылеподавления и снижения пылепереноса поясняется следующими примерами.

Полученный пылеподавительный состав для горнотранспортной промышленности представляет собой прозрачный раствор.

Пример 1. 1 г поливинилового спирта растворяют в 99,89 г воды в течение 30 минут при температуре 60-70°С. После этого раствор охлаждают и добавляют к нему отход производства биотоплива в пересчёте на чистый глицерин 0,01 г, перемешивают, потом вводят 0,1 г сульфонола и снова перемешивают. Далее проводят анализ отобранной пробы.

Пример 2. 2 г поливинилового спирта растворяют в 97,45 г воды в течение 30 минут при температуре 60-70°С. После этого раствор охлаждают и добавляют к нему отход производства биотоплива в пересчёте на чистый глицерин 0,05 г, перемешивают, потом вводят 0,5 г сульфонола и снова перемешивают. Далее проводят анализ отобранной пробы.

Пример 3. 3 г поливинилового спирта растворяют в 95,9 г воды в течение 30 минут при температуре 60-70°С. После этого раствор охлаждают и добавляют к нему отход производства биотоплива в пересчёте на чистый глицерин 0,1 г, перемешивают, потом вводят 1 г сульфонола и снова перемешивают. Далее проводят анализ отобранной пробы.

Пример 4. 4 г поливинилового спирта растворяют в 94,35 г воды в течение 30 минут при температуре 60-70°С. После этого раствор охлаждают и добавляют к нему отход производства биотоплива в пересчёте на чистый глицерин 0,15 г, перемешивают, потом вводят 1,5 г сульфонола и снова перемешивают. Далее проводят анализ отобранной пробы.

Пример 5. 5 г поливинилового спирта растворяют в 92,8 г воды в течение 30 минут при температуре 60-70°С. После этого раствор охлаждают и добавляют к нему отход производства биотоплива 0,2 г в пересчёте на чистый глицерин, перемешивают, потом вводят 2 г сульфонола и снова перемешивают. Далее проводят анализ отобранной пробы.

Качественный и количественный (%, масс) состав пылеподавляющих составов представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Качественный и количественный (% масс.) состав пылеподавляющих составов

Физико-химические характеристики составов и их пылеподавляющие свойства пылеподавляющих составов представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Физико-химические характеристики составов и их пылеподавляющие свойства

Эффективность применения предлагаемого состава изучали по степени окомкования материала, обработанного изучаемыми составами.

В составах №2, №3, №4, №5 степень окомкования сразу после обработки составляет 100%, а спустя 7 дней после обработки 90,3%, 95,2%, 92,1%, 96,8% соответственно. Это позволяет снизить количество респирабельной пыли, которая может быть поднята в воздух порывами ветра на отвалах.

При содержании поливинилового спирта более 4% и сульфонола более 1,5% наблюдается сильное увеличение вязкости раствора, и его затруднительно распылять форсункой.

При содержании поливинилового спирта менее 2% и сульфонола менее 0,05% снижается степень окомкования материала.

Использование глицерина из отходов производства биотоплива позволяет расширить сырьевую базу для получения пылеподавительных составов.

Таким образом, заявляемый пылеподавительный состав позволит улучшить аэрологию местности и снизить количество респирабельной пыли в воздухе.