Добавка на основе олеата натрия и льняного масла для углепылеподавляющих растворов
Автор: Голубков В.А., Горенкова Г.А., Ворожцов Е.П., Беспалова М.А., Бортников С.В.
Журнал: Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii
Рубрика: Технологическая безопасность в минерально-сырьевом комплексе и охрана окружающей среды
Статья в выпуске: 4 т.8, 2023 года.
Бесплатный доступ
Добыча угля, его транспортировка и переработка сопровождаются образованием и поступлением в воздушную среду значительных объемов твердых частиц, в том числе угольной пыли. Наиболее распространенной технологией борьбы с угольной пылью в воздухе является гидрообеспыливание. Эта технология основана на способности воды смачивать пылевые частицы и связывать их между собой и с поверхностями, на которые осаждается пыль. Существенное ограничение данной технологии заключается в гидрофобности поверхности угля, которая препятствует смачиванию водой частиц угольной пыли. Для увеличения смачиваемости гидрофобной поверхности угольных частиц в воду добавляют поверхностно-активные вещества. В настоящей работе нами предложен состав для пылеподавления на основе олеиновой кислоты, гидроксида натрия и льняного масла в воде, изучены его свойства и оценена способность улучшать смачиваемость угольной пыли. Найдена наиболее эффективная концентрация, которая позволяет рабочему раствору улучшить смачиваемость угольной пыли на 187 % относительно воды, что превышает смачивающую способность большинства известных реагентов. Предлагаемый состав содержит 140 мг/л олеиновой кислоты, 100 мг/л гидроксида натрия, 70 мг/л льняного масла в воде. Простота состава, отсутствие вредности для окружающей среды и человека, незначительное влияние на дальнейшую эксплуатацию угольного сырья делают предлагаемый состав смачивателя перспективным для применения в технологиях гидрообеспыливания в угольной промышленности.
Угольная пыль, пылеподавление, гидрообеспыливание, смачиваемость, поверхностно-активные вещества, олеат натрия, льняное масло
Короткий адрес: https://sciup.org/140303191
IDR: 140303191 | DOI: 10.17073/2500-0632-2023-02-79
Список литературы Добавка на основе олеата натрия и льняного масла для углепылеподавляющих растворов
- Ayoglu F. N., Acikgoz B., Tutkun E., Gebedek S. Descriptive characteristics of coal workers’ pneumoconiosis cases in Turkey. Iranian Journal of Public Health. 2014;43(3):389. URL: https://ijph.tums.ac.ir/index.php/ijph/article/view/4162
- Pollock D., Potts J. D., Joy G. Investigation into dust exposures and mining practices in mines in the southern Appalachian Region. Mining Engineering. 2010;62:44.
- Ross M., Murray J. Occupational respiratory disease in mining. Occupational Medicine. 2004;54(5):304–310. https://doi.org/10.1093/occmed/kqh073
- Perret J. L., Plush B., Lachapelle P. et al. Coal mine dust lung disease in the modern era. Respirology. 2017;22(4):662–670. https://doi.org/10.1111/resp.13034
- Cao W., Gao W., Peng Y., Liang J., Pan F., Xu S. Experimental and numerical study on flame propagation behaviors in coal dust explosions. Powder Technology. 2014;266:456–462. https://doi.org/10.1016/j.powtec.2014.06.063
- Баловцев С. В. Аэрологические риски высших рангов в угольных шахтах. Горные науки и технологии. 2022;7(4):310–319. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2022-08-18
- Летуев К., Ковшов С., Гридина Е. Технология гидрообеспыливания автомобильных дорог угольных разрезов с применением очищенных сточных и дренажных вод. Экология и промышленность России. 2020;24(1):30–33. https://doi.org/10.18412/1816-0395-2020-1-30-33
- Xu G., Chen Y., Eksteen J., Xu J. Surfactant-aided coal dust suppression: A review of evaluation methods and influencing factors. Science of The Total Environment. 2018;639:1060–1076. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.05.182
- Hartmann I., Greenwald H. P. Use of wetting agents for allaying coal dust in mines. US Department of the Interior, Bureau of Mines; 1940.
- Harrold R. Surfactants vs. dust – do they work? Coal Age. 1979;84(6):102–105.
- Liu H., Sun D., Hao J. Colloid and interface chemistry. Chemical Industry Press, Peking, China; 2016.
- Li S., Zhao B., Lin H. et al. Review and prospects of surfactant-enhanced spray dust suppression: Mechanisms and effectiveness. Process Safety and Environmental Protection. 2021;154:410–424. https://doi.org/10.1016/j.psep.2021.08.037
- Глебов А. Ф. Смачиватель для подавления угольной пыли. RU2495250С1. Патент. 2013.
- Ковшов С. В., Ковшов В. П., Ерзин А. Х., Сафина А. М. Способ пылеподавления на открытых угольных складах. RU2532939. Патент. 2013.
- Huang Q., Honaker R. Q., Perry K. A., Lusk B. Surface chemistry modification of rock dust for improved dispersion and coal dust explosion prevention. In: Proceedings of the 2015 SME Annual Conference and Expo and CMA 117th National Western Mining Conference – Mining: Navigating the Global Waters. 2015. Pp. 245–251.
- Osman M. A., Suter U. W. Surface treatment of calcite with fatty acids: structure and properties of the organic monolayer. Chemistry of Materials. 2002;14(10):4408–4415. https://doi.org/10.1021/cm021222u
- Бортников С. В., Горенкова Г. А. Смачиватель для подавления угольной пыли. RU2689469 C1 Патент. 2019.
- Арбузов С. И., Ершов В. В. Геохимия редких элементов в углях Сибири. Томск; Д-Принт; 2007. 468 c.
- Коузов П. А., Скрябина Л. Я. Методы определения физико-химических свойств промышленных пылей. Л.: Химия; 1983.
- Поздняков Г., Третьяков А., Гаравин В., Новосельцев А. Требования к смачивателям для пылеподавления в угольной и горнорудной промышленности. Безопасность труда в промышленности. 2013(10):36–39.
- Walker P., Petersen E., Wright C. Surface active agent phenomena in dust abatement. Industrial & Engineering Chemistry. 1952;44(10):2389–2393. https://doi.org/10.1021/ie50514a032
- Knyazheva O., Baklanova O., Lavrenov A. et al. The effect of ultrasonic exfoliation and the introduction of a surfactant on particle size and aggregative stability water dispersions of carbon black. In: Oil and Gas Engineering (OGE-2018). 26 February – 2 March 2018, Omsk, Russia. 2018;2007(1):020016. https://doi.org/10.1063/1.5051855
- Sis H., Birinci M. Effect of nonionic and ionic surfactants on zeta potential and dispersion properties of carbon black powders. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2009;341(1–3):60–67. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2009.03.039
- Maršálek R. The influence of surfactants on the zeta potential of coals. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects. 2008;31(1):66–75. https://doi.org/10.1080/15567030701468142
