化学抑尘剂新进展研究彭小兰

第1卷第5期2(X)5年10月中国安全生产科学技术Vol.1No.5Journa]ofSafetySclenceandTechno10gyOct.2田5文章编号:1673一193x(2(X)5)一05一《XX州阵一以化学抑尘剂新进展研究关彭小兰,吴超(中南大学资源与安全工程学院,长沙410083)摘要:简要介绍了化学抑尘剂在粉尘控制中的重要性,通过对比国内外最新开发的经济环境效益好的化学抑尘剂的配比和应用领域,总结了化学抑尘剂的发展新方向,对同行能起一定的借鉴引导作用。关键词:化学抑尘剂;配方;应用;发展中国分类号:x5肠文南标识码:Ah雌”朋ofchen劝G日d.蚝皿pPreanSSstand仕leiraPPUaCUonsPENG刃ao一lan,WUChaooCUegeofReOSoesadnSafe卜E哈~gn,CelltraloSlltllUinvesriyt,CI诩1赓ha410083A加。,d州伟einlp〕It欲ICeofhcelllicalD恤stdeerPssor,hwich~hetnew,ec~cal,~i功~naltportecivteandwe、develolx三decren街inhteworld,weerinl找xlllede场comp丽gn初hthte111脚dientandapplide~.nAdhte晚dnsOfthesewemint获心uedeinhtispaper.It15usefulforeolle群男esotehoieeehe而ealdustdeP欢男sorinhtework.Keywords:ehiemealdustsuPperssant;in脚dient;aPPlieation;dveelopnlellt1引言众所周知,粉尘污染是世界公害之一,矿山中的粉尘污染尤其突出。据卫生部不完全统计,截至2002年底,我国的尘肺病患者累计达58万余例,现存活44万余例,并且每年仍在增加1万多例新发病人,其中煤矿尘肺病患者占总数的46%,约达21万多人。据测算,全国每年因尘肺病造成的直接经济损失达80多亿元。有关巨生专家指出,我国因粉尘、放射性污染和有毒、有害作业导致劳动者职业病死亡、致残、部分丧失劳动能力的人数不断增加,其危害程度远远高于生产安全事故和交通事故。他们预测,如不采取有效防治措施,今后十年我国将有大批职业病病人出现。因此,研究粉尘防治新理论与新技术意义重大仁`J。在已有的粉尘防治技术中,最新颖和最有效的方法之一是化学抑尘,该方法自上世纪30年代出现以来,一直得到人们的高度重视。近30年来,其应用范围得到进一步拓宽。化学抑尘方法的推广与表面活性剂和高分子功能材料等的迅猛发展紧密相关。2国内抑尘剂近五年的研究进展收稿日期:入X)5一07一13作者简介:彭小长,硕士研究生。*项目名称:国家自然科学基金资助项目(编号:5以74()50根据大量的文献检索,按照化学抑尘剂的抑尘机理分类,化学抑尘剂可以分为粉尘湿润剂、粘结剂和凝聚剂三大类。湿润剂用于提高水对粉尘的湿润能力和抑尘效果,特别适合于疏水性的呼吸性粉尘。迄今我国关于化学抑尘剂的研究和应用起步较晚,但发展迅速。在20世纪70年代末,我国一些科第5期中国安全生产科学技术45研院校的研究人员开始研究有关化学抑尘剂。80年代取得了显著的进展,不少成果还申请了专利。90年代以来,有关化学抑尘剂的研究成果不断出现,涉及的领域也不断深人和拓宽。现在我国的化学抑尘剂研究已在国际上占有一席之地。特别是21世纪以来国内有关化学抑尘剂的研究成果也不断涌现。现简要总结近五年国内外主要研究成果如表1。表1国内化学抑尘剂配方《1999一2以巧年)作作者者日期期论文///配方方应用用文献献专专专专利利利利利李李锦等等2X(X)))论文文M巧一A型抑尘剂剂料堆防尘尘[l]]]王王海宁宁2X(X)))论文文渣油乳状液添加糊化淀粉粉粘结路面粉尘尘[2]]]覃覃立香等等2X()111论文文淀粉接枝丙烯酸盐类高分子材料料建筑施工现场、路面抑尘尘[3jjj那那琼琼2X()222论文文Cl尸1型抑尘剂:无机固化剂剂尾沙库干滩防尘尘〔4」」韩韩放等等入刃333论文文新型防冻抑尘剂:以伪CIZ和MgC12为主,辅剂剂抑制路面、地面和各种散体堆放场场[5〕〕是是是是是两种表面活性剂剂剂剂金金龙哲等等2X(抖抖论文文卤化物抑尘剂:以aC姚和MgC12为主,配以1%%%使路面保湿和抑尘尘[6〕〕的的的的的表面活性剂剂剂剂杜杜翠凤等等2(义辫辫论文文YCH吸湿类路面抑尘剂剂土质地面抑尘尘仁7〕〕沈沈镇平平2X()333专利利环保型抗碾压抑尘剂:“博桑”抑尘剂1号号使土壤颗粒团聚以减少污染染[8〕〕和和和和论文文01123865.8和“博桑”专业抑尘网0320n34.2222222新新发明明2X()333专利利CN13以万心SA组分:淀粉1%一7%、丙烯酸5%%%提高空气质量,不造成二次污染,不不[9〕〕一一一一一50%、过硫酸盐.005%一0.3%、交联剂剂影响农作物生长长长.000000000以X)1%一.0X()5%、氨经类鳌合剂0.1%-------000000000.2%,其余为水水水水罗罗萌萌2X()222专利利CN1358816AAA吸水、保湿、耐蒸发、具有持久性的的[10〕〕新新新新新新型节水抑尘产品品品柳柳建龙等等2X(X)))论文文M玲型抑尘剂剂湿润和凝并粉尘尘[11〕〕武武汉安全环环2田111专利利MSP、P刃G和R;S等等高分子成膜剂剂[12〕〕保保研究院中中中中中中中国国科技成果果果果果果果徐徐淑芹等等2X()333论文文马拉硫磷、白油和表面活性剂等等喷油抑尘杀虫剂剂[13〕〕陈陈玩江等等1望粥)))论文文碱金属盐、水玻璃和表面活性剂剂就地固土抑尘尘[14〕〕吴吴超等等2《叉)111论文文N处以万和阴离子表面活性剂剂煤尘湿润润〔15〕〕欧欧阳建勋勋2咬XX)))论文文以食品级白矿物油或精炼大豆油为抑尘剂剂粮库库[16〕〕李李保群群1卯999论文文J型湿润剂由快渗剂T和其它成分组成,其适适喷射混凝土降尘尘[17〕〕宜宜宜宜宜掺量为拌合用水质量的0.5%一0.7%%%%%%%注:表中百分数均为质量分数。目前,化学抑尘剂在我国已得到越来越多的研究和应用,但仍有许多不够完善的地方。为此,我们一方面应了解国内该研究领域的现状,避免不必要的浪费和低水平的重复,另一方面我们借鉴发达国家的先进技术和成果开发出一批价格低廉、使用方便、抑尘效果好的新型化学抑尘剂。3国外路面抑尘剂简述早在1957年,就有文章报道了在加拿大等国家,为了加固矿石碎石路面并获得良好的防尘效果,采用了25%浓度的木质磺酸钙盐的水溶液处理碎石路面,其有效防尘期与天气条件如季节、气温、降中国安全生产科学技术第l卷水量等有关,可达三个星期。1965年,美国亚利桑那州某铜矿犷路面使用5%一10%的沥青乳液,首先将碎石、砾石路面平整压实,而后喷洒该乳液,待干涸2小时后再表面处理一次,第二次处理是在一星期后。前苏联于1%3年首次报道,在空气相对湿度较高的地区,在矿山路面铺设由粒状氯化钙与小碎石混合后压实的表层,可以形成有效的防尘路面。氛化钙的用量为0.k6岁m,防尘有效期可达45一叩天。20世纪80年代西方工业发达国家在碎石、砾石路面或未铺路面的上路上采用的路面防尘技术措施,大都还是以上述各类抑尘剂为主。近些年来,许多国家在化学抑尘剂方面做了大量工作。如美国、俄罗斯、日本、德国等发表了大量的专题报道,在一些国家和地区已形成良好的市场供求关系,并取得优良经济效益和环境效益的抑尘剂作简要总结,见表2。衰2近年来国外取得优良经济和环境效益化学抑尘荆配方国别抑尘剂名称YH“BIE祀HH一A配方应用及优点文献前苏联YH“BER二枷一B高芳香族的物料与重油渣(配比不同)nl叼BEPCHH一CCon一儿d土壤改良抑尘剂夏天用高粘度,适用于南方及湿热地带严寒地区用用于砾石和碎石路面的防尘,最常见粉尘有:煤、金属矿、岩石、细粘土[19〕南非水溶性表面活性材料用于道路路基施工和路基改良,以及停车场与机场等路面的施工与改良广泛应用于汽车运输路面、运动场、停车场、飞机场和尾砂坝既可吸收大气中的水份,使路面保持一定的湿润度,又可对粉尘有较强的粘结能力,使细微粉尘颗粒粘结起来减少飞扬;既有助于高分子聚合物渗人路面,提高抑尘剂的有效性,又有利于施工喷洒。使得处理过的路面平整板结[2()][21〕美国Cohe。抑尘剂印%的天然石油树脂和40%的湿润剂溶液[儿」[23〕日本聚丙烯酸盐抑尘剂由一种或多种聚丙烯酸盐和表面活性剂组成[24〕[25」德国氯化镁和生石灰抑尘剂氯化镁和生石灰的配比是:31或:21由聚丙烯酸盐、竣甲基纤维素、聚乙酸醋乙烯、丙二醉和丁三醇组成【26〕澳大聚丙烯酸盐、竣甲利亚基纤维素抑尘剂该抑尘剂处理后的路面抑尘效果显著,有效抑尘期可达二周〔刀〕注:表中百分数和比值均以质量百分比为准。4结论通过对比国内外抑尘技术观状的分析,可以总结化学抑尘剂的发展动向如下:(l)为使抑尘剂作用效果更佳,其制备工艺将日趋复杂,抑尘剂将逐渐向复合型和专用型方向发展。化学抑尘剂将与其他形式的抑尘技术更加密切地结合。(2)随着高分子化学材料的快速发展,未来的高分子超强吸水剂将变得越来越廉价,将会得到更广泛的应用。(3)随着化学工业的快速发展,化学抑尘剂将趋于简单化和价格便宜。化学抑尘剂不仅在防尘抑尘方面得到广泛应用,还被应用于不少新领域中。如:加人抑尘剂能改变扰动土的水逻辑学特性;在M夕这样的弱碱中加人湿润剂后,其某些性质与NaoH这样的强碱相似甚至更好;C扩+型粘结剂能影响肌肉纤维的框架等。(4)化学抑尘剂已从采用重油和无机盐类物质开始向有机高分子物过渡,更加注重抑尘剂使用的安全性、可操作性和持续有效性。参考文献【1〕吴超.化学抑尘.长沙:中南大学出版社,2003.1一3〔2〕李锦,柳建龙.改良M巧型抑尘剂在料堆防尘中的实验研究.工业安全与防尘,2X(X],(l):13一巧第5期中国安全生产科学技术47,IJ飞.Jr.J,esJ气“ù078月1J.l功.1心.二rseLr..J.LIJresL2021222324252627王海宁.渣油乳状液添加糊化淀粉的抑尘性能研究.江西有色金属,2X(X),14(1):4一6覃立香,朱瑞红.CH抑尘剂的性能与应用.中国职业安全卫生管理体系认证,2创)l,(6):44一肠那琼.属矿库干滩防尘抑尘剂的试验研究.金属矿山,么刃2,(6):45一46韩放,朱吉茂.新型防冻抑尘剂性能研究.安全与环境工程澎刃3,10(4):31一33金龙哲,朱吉茂.露天矿公路防冻抑尘剂的研究.北京科技大学学报,2X(抖,26(1):4一6杜翠凤,蒋仲安.干燥气候条件下采场路面抑尘技术的试验研究、有色金属必以”,56(3):41一43沈镇平.控制扬尘“抑尘剂”【J].中国建材.2田3,(6):83抑尘剂.广州化工澎力3,(31):1罗萌一种新型抑尘剂及其配制工艺.化工科技市场.么刃2,(9):71柳建龙,周希坚.MIS型抑尘剂及其应用.工业卫生与职业病.么众】,26(2):84高效抑尘剂系列产品.中国科技成果,么义)1,(10):39徐淑芹,任守国等.喷油抑尘杀虫剂的研究.粮食储藏么刃3,(2):22一25〔19〕陈玩江,吴超等一种就地固土抑尘用复合外渗剂的研究.上海环境科学.2X(X),19(8):375一378吴超,古德生.肠以入改善阴离子表面活性剂湿润煤尘性能的研究.安全与环境学报么力1,l(2):45一叨欧阳建勋.喷雾抑尘技术及其在粮食库中的应用.粮食与饲料工业.么减幻李保群,戴亚辉.J型湿润剂在喷射混凝土降尘中的应用研究.建井技术.1望为,20(1).解一26申仲杰,陆国荣.深凹露天矿通风,国外深凹露天矿开采技术,冶金部情报院内部学术报告,l卯1.12C泊一龙d简介.中道企业有限公司(台湾)粉尘抑尘剂.新产品简介.世界采矿快报1叨2.4.10仆eoChe花xdustconr功lman耐,伪ldeneBer肠viison,初t-coe