復配泡沫劑在煤塵表面的吸附機理研究.pdf

1、煤礦粉塵是礦井生產(chǎn)中最主要的災害之一，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)和社會帶來巨大的災難和經(jīng)濟損失。目前礦井主要采用通風除塵、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，但是其研究內(nèi)容主要局限于對發(fā)泡器的研制和發(fā)泡工藝條件的改進。因此，對除塵泡沫劑的復配及其在煤塵表面的吸附機理的研究顯得十分重要。
　　本文通過對試驗煤塵

2、的工業(yè)分析、紅外光譜分析和激光粒度分析，了解了試驗煤塵的基本物理化學性質(zhì)。由單因素尋優(yōu)試驗，優(yōu)選出了SDS和CAB-35作為發(fā)泡劑，OP-10作為潤濕劑，PVA作為穩(wěn)泡劑。采用均勻設(shè)計對這四種表面活性劑進行復配試驗，并對試驗結(jié)果進行逐步回歸分析，得出最優(yōu)復配方案是: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和復配泡沫劑的吸附類型屬于LS雙平臺型，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。其吸附機理分析表明:SDS和OP-10是通過色散力作用吸附于煤塵表面，PVA是通過氫鍵作用吸附于煤塵表面，而CAB-35則是通過較強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弱依次是CAB-35＞

4、PVA＞ OP-10＞SDS。在相同的平衡濃度下，復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)為主動吸附，而SDS，OP-10和PVA表現(xiàn)為被動吸附。
　　本文進一步研究了影響煤塵表面吸附量的因素，試驗表明:煤塵粒度和溶液溫度均與吸附量成負相關(guān)性，對于無機電解質(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對煤塵吸附量的影響則較為復雜，當pH＜7時，隨著pH的