阴离子表面活性剂对矿尘的湿润性研究
更新日期:2018-06-06     来源:中国安全科学学报   浏览次数:204
核心提示:摘要:为了研究表面活性剂水溶液对矿尘下落时间的影响,实验从表面张力、接触角以及矿尘下落到溶液的时间三个指标进行分析。实验中使用三种阴离子表面

摘要:为了研究表面活性剂水溶液对矿尘下落时间的影响,实验从表面张力、接触角以及矿尘下落到溶液的时间三个指标进行分析。实验中使用三种阴离子表面活性剂:十二烷基苯环酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠,并将其配制成质量分数分别为0.5%,1.0%、1.5%、2.0%的水溶液。在显微镜下观察矿尘与每种不同浓度溶液接触的时间。实验结果表明:表明活性剂可以降低水溶液的表面张力,提高煤尘的亲水性,缩短矿尘的下落时间,提高除尘效率;在使用的试剂中,1.5% SDBS的降尘效果是最好的,是水的5.65倍。
关键词:阴离子表面活性剂;矿尘;表面张力;湿润角;下落时间
0引言
矿山由于其特殊的工作方式导致环境质量差,严重影响矿工身体健康[1],带来了严重的经济损失。近几年我国对矿山环境污染问题越来越重视。矿山虽然有很多的防尘、降尘方法,然而对小粒径粉尘的除尘效率却很低,特别是呼吸性粉尘[2](粒径小于5μm)。很多矿山的除尘方法也局限于用水雾除尘,然而由于水较大的表面张力,使其对矿尘的湿润性差,导致捕尘效果差,同时,也严重浪费了水资源[3]。
从众多文献可知[4-9],表面活性剂可以提高溶液的湿润性能。因此,笔者从矿粉与表面活性剂溶液接触到完全下落的时间为切入点进行研究,结合表面活性剂对溶液表面张力和湿润角的影响作用进而得出表面活性剂溶液对煤尘的湿润性能的影响。
1实验设计
1.1实验方法
实验以不同阴离子表面活性剂水溶液的表面张力和溶液与矿样的接触角为测量指标,研究表面张力和湿润角与矿尘下落时间的关系,分析比较除尘效果最优的阴离子表面活性剂,为矿山的喷雾除尘提供参考依据。
1.2实验准备
实验使用的是安徽省铜陵铜山矿的矿样,将其用颚式破碎机粉碎后,用标准筛筛出200目以下的矿尘,进行干燥后,测量其粒径分布。用量程为5ml的量筒为容器。由于粒径超出肉眼观察范围,难以实现颗粒化。因此,在实验中用电子天平称取0.1mg的矿尘作为观察样,观察并记录0.1mg的样品从接触液面到下落的时间。
1.3矿尘粒径信息
矿尘粒径信息由马尔文Mastersizer 3000软件测得见图1。其中矿尘的比表面积为506.7 m²/kg,Dx (50)= 31.3 μm,Dx (90)= 93.3 μm。
由矿尘粒径分布图和重要参数可知,矿尘的粒径在93.3μm以下的占到90%,保证实验过程中使用的尘粒足够小,更加贴近实际生产应用。
作者:白倩倩 李明