促进了粉尘的黏附团聚

点击次数:161   更新时间2019-03-10     【关闭分    享:

  1、引言 随着我国露天矿山生产强度不断加大,机械化水平的日益提高,必然导致在生产作业中的粉尘污染日趋严重。据统计,运输设备的产尘量为各露天开采作业设备之首,是露天矿山粉尘污染源。路面扬尘不仅严重损害工作人员的身体健康,而且还污染矿区周围的环境,破坏生态系统。此外,扬尘进入运输汽车体内,能缩短发动机的使用寿命,增加车辆保养、维修费用及耗油量。当路面扬尘的浓度较高时,还妨碍司机的安全驾驶,造成撞车、翻车等

  ,直接影响矿山的安全生产和经济效益。本文拟在对运输路面抑尘剂的应用类型、抑尘机理、效果及存在主要问题进行研究与总结,从而为抑尘方法的选择提供理论依据,为更好地解决路面扬尘污染问题创造条件

  2、国内外路面抑尘剂防尘概况 2.1洒水防尘 众所周知,露天矿山路面防尘的传统方法是用洒水车洒水。由于此方法比较简单、方便,故许多国家还在沿用。洒水防尘的作用主要在于润湿颗粒细小的干燥粉尘,增加粉尘的含湿量,从而使其相对密度增大,并黏结成较大的颗粒,使之在外力作用下不能飞扬。生产实践表明,洒水方法较适用于气温为零度以上条件下永久性的混凝土路面,但这类路面在露天矿山采场内很少。露天矿山多为碎石(砾石)路面,还有一部分为土质路面。在夏季或干旱炎热地区,为了长期保持路面的湿润,需要频繁地使用洒水车洒水,但由于水的抗蒸发性较差,一般喷洒一次只能保持0.5h左右。如果路面洒水不及时,以及洒水量不当,路面处于干湿交替状况,则路面微细粉尘含量将增多,路况更恶化;不仅达不到良好的抑尘效果,还浪费了大量的水资源。所以,洒水除尘并非高效节约的防尘方法。

  除了传统的洒水抑尘方法外,一些国家在露天场所也尝试采用比较新颖的抑尘方法,如水雾除尘、泡沫除尘、磁化水除尘、高压水除尘以及人工降雪除尘等。但是,这些除尘方法所需设备费用较高以及技术不成熟而使其推广应用受到一定的制约。 2.2化学抑尘剂抑尘 在20世纪,特别是近40年来,化学抑尘剂的开发和应用得到不断创新和发展。下面就应用于运输路面的化学抑尘剂应用类型、抑尘机理、效果及存在主要问题做一下总结与研究。 ***湿润型抑尘剂抑尘 采用纯水作为路面的抑尘剂时,路面微细尘粒往往不易被水湿润,因而抑尘效果不佳,如对2μm粉尘的捕获率只有1%-28%左右,所以国内外研究了喷洒有添加剂的水来控制路面扬尘。该添加剂主要为湿润剂,其主要由表面活性剂和某些无机盐组成。对比而言,某些表面活性剂的湿润性能要远远优于无机盐。例如:质量分数为5%-10%的CaCl2湿润硅尘的能力比纯水提高约30%,而十二烷基苯磺酸钠的质量分数为0.2%时,其湿润硅尘的能力比纯水提高40%。一般来讲,当表面活性剂在质量分数为0.01%-0.5%时,能显著降低水的表面张力。此外,疏水性粉尘表面吸收了表面活性剂后,可转化为亲水性粉尘。因此,在路面上喷洒湿润型抑尘剂可以显著增强水对粉尘的湿润效果,从而提高水的捕尘能力,尤其对疏水性粉尘的抑制效果十分明显。 采用湿润型化学抑尘剂的缺点是每一种湿润剂的适用范围比较小,有的甚至会引起对环境的二次污染,而且功能比较单一,不具有较强的黏结粉尘能力。其主要应用于控制大气飘尘的喷雾系统、湿式除尘器、煤层注水预润湿以及各种细颗粒物的预润湿等。

  2.2.2吸湿型无机盐抑尘 吸湿性无机盐主要包括NaCi、CaCi2、MgCi2等卤化物和其他一些无机盐,如Na2CO3、NaHCO3、NaSiO3活性氧化铝等。无论是它们的固体颗粒还是水溶液,都在露天矿山路面的防尘中得到广泛的应用,尤其以卤化物应用的最多,至今已经有半个世纪的历史。 用吸湿盐水溶液治理路面时,水在润湿的粉尘中能形成水化膜,促进了粉尘的黏附团聚。水化膜与粉尘固体的结合相当牢固。将有水化膜的粉尘干燥所需的热,除了用来供给水的蒸发热外,还需克服水化膜与粉尘固体之间的黏附功。另外,吸湿性盐的吸湿量随环境相对湿度的增加而增加,当吸湿后形成的盐水溶液的蒸气压力与空气中水的蒸气压力相等时,吸湿就停止;如果大于空气中水的蒸气压力,则开始蒸发;反之则吸湿。因此,即使在干燥的气候条件下,也可使路面从空气中吸收一定水分,保持一定的、有利的含水量。同时,盐溶解在尘土的孔隙水中,提供阳离子与已经存在于尘土中的离子进行交换,且吸附在尘粒表面,提供连接尘粒的离子,使粉尘聚集和凝集,并由此增强相邻尘粒之间的静电吸引力,促使尘粒黏结,增大

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