復(fù)配泡沫劑在煤塵表面的吸附機(jī)理研究.pdf

1、煤礦粉塵是礦井生產(chǎn)中最主要的災(zāi)害之一，它不僅能夠?qū)е聣m肺病，而且能夠引起爆炸，給礦工、企業(yè)和社會(huì)帶來(lái)巨大的災(zāi)難和經(jīng)濟(jì)損失。目前礦井主要采用通風(fēng)除塵、除塵器除塵和噴霧除塵等防塵技術(shù)控制塵源，然而這些技術(shù)多是物理方法，除塵效率低，適應(yīng)性差。泡沫除塵技術(shù)從問世至今，雖然取得了巨大的突破，但是其研究?jī)?nèi)容主要局限于對(duì)發(fā)泡器的研制和發(fā)泡工藝條件的改進(jìn)。因此，對(duì)除塵泡沫劑的復(fù)配及其在煤塵表面的吸附機(jī)理的研究顯得十分重要。
　　本文通過(guò)對(duì)試驗(yàn)煤塵

2、的工業(yè)分析、紅外光譜分析和激光粒度分析，了解了試驗(yàn)煤塵的基本物理化學(xué)性質(zhì)。由單因素尋優(yōu)試驗(yàn)，優(yōu)選出了SDS和CAB-35作為發(fā)泡劑，OP-10作為潤(rùn)濕劑，PVA作為穩(wěn)泡劑。采用均勻設(shè)計(jì)對(duì)這四種表面活性劑進(jìn)行復(fù)配試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行逐步回歸分析，得出最優(yōu)復(fù)配方案是:SDS添加量為0.32％，CAB-35添加量為0.40％，OP-10添加量為0.29％，PVA添加量為0.01％。
　　研究了單組分表面活性劑（SDS，CAB-35，O

3、P-10及PVA）和復(fù)配的多組分表面活性劑在煤塵表面的吸附特性。結(jié)果表明:CAB-35和復(fù)配泡沫劑的吸附類型屬于LS雙平臺(tái)型，是多層吸附;而SDS，OP-10和PVA的吸附類型屬于L型，符合單分子層吸附的Langmuir吸附等溫式。其吸附機(jī)理分析表明:SDS和OP-10是通過(guò)色散力作用吸附于煤塵表面，PVA是通過(guò)氫鍵作用吸附于煤塵表面，而CAB-35則是通過(guò)較強(qiáng)的靜電吸引作用在煤塵表面發(fā)生吸附，且各單組分吸附能力強(qiáng)弱依次是CAB-35＞

4、PVA＞ OP-10＞SDS。在相同的平衡濃度下，復(fù)配泡沫劑在煤塵表面的吸附產(chǎn)生了顯著的協(xié)同作用，其中CAB-35表現(xiàn)為主動(dòng)吸附，而SDS，OP-10和PVA表現(xiàn)為被動(dòng)吸附。
　　本文進(jìn)一步研究了影響煤塵表面吸附量的因素，試驗(yàn)表明:煤塵粒度和溶液溫度均與吸附量成負(fù)相關(guān)性，對(duì)于無(wú)機(jī)電解質(zhì)NaCl及粉塵中二氧化硅添加量所占的比重而言，隨著兩者的增加，吸附量也是不斷增加的。但溶液pH對(duì)煤塵吸附量的影響則較為復(fù)雜，當(dāng)pH＜7時(shí)，隨著pH的