金属矿山 ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (8): 209-217.
马洪涛1 管彦太1 刘建峰1 智荣臻1 孙凤荣1 郭 坤1 王 杰1 自 卫1 姚传平1 赵新义1 赵梦柔2,3
MA Hongtao 1 GUAN Yantai 1 LIU Jianfeng 1 ZHI Rongzhen 1 SUN Fengrong 1 GUO Kun 1 WANG Jie 1 ZI Wei 1 YAO Chuanping 1 ZHAO Xinyi 1 ZHAO Mengrou 2,3
摘要: 为预防和控制煤尘造成的尘肺病和大气污染等问题,遵循“以废治尘”原则,利用制糖业副产物糖蜜制 备了糖蜜基泡沫抑尘剂。 通过在粘结剂糖蜜溶液(TM)中加入保水剂羧甲基壳聚糖(CMCS)、润湿剂鼠李糖脂(RL)、 起泡剂椰油酰胺丙基甜菜碱(CAPB),机械搅拌发泡得到糖蜜基泡沫抑尘剂(TM-CMCS / RC)。 利用正交试验优化配 比,通过接触角、固化层硬度和抑尘效率等试验测试性能,借助 FT-IR、SEM 和热重等表征手段分析结构,并利用 Materials Studio 软件进行分子动力学模拟。 试验结果表明:经抑尘剂处理,煤样表面羟基含量增加,亲水性增强;煤尘间空 隙和裂缝被填补,形成了致密的固化层;该抑尘剂热稳定性良好,在露天煤矿的极端环境下内部结构稳定;抑尘剂的 接触角为 35. 28°,润湿性能良好;固化层抗压强度达 53. 56 kPa,能有效抵御风蚀,在风速 12 m/ s 时固尘率仍超 90%, 抑尘效果显著优于其他对比样品,能满足露天煤矿煤尘治理的实际需求。 分子动力学模拟结果表明,与水/ 煤系统相 比,抑尘剂/ 煤系统中煤-水界面吸附层厚度增加了 4×10 -10 m,水的扩散系数 D 减小,说明抑尘剂增强了对煤分子的润 湿和吸附能力。 该抑尘剂环保可降解,制备方便,对煤尘治理和煤矿可持续发展具有重要意义。
中图分类号: