[发明专利]一种新型核膜结构的煤炭抑尘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型核膜结构的煤炭抑尘剂及其制备方法，该抑尘剂主要用于 防止煤炭在铁路、公路运输以及煤炭堆放过程中的煤炭损失和对环境的污染。

背景技术

现阶段，中国煤炭在铁路运输中一般都采用敞车运输。运输过程中，由于路基、 道岔和路轨设施造成的颠簸，再加上风力作用，特别是当列车进入隧道时，由于“活 塞风”的作用，会形成瞬间强大的扰动气流，表面细小的煤粉粒被吹离车体，落洒 到路面，再经过后续车辆的碾压，形成粒径更小、浓度更高的二次扬尘。结果使车 辆中煤层表面的煤粉散落，导致煤的损失和沿线的煤尘污染。为此进行铁路煤炭运 输过程中煤表面固化的研究，有重要的现实意义。同时，这对其它细粉矿料等散体 物料在铁路运输中引起的损失和污染问题的解决，也有一定的参考价值。

中国铁路煤炭运输过程中的现状。首先，对环境造成严重污染。散落在沿线的 煤粉尘，在后续列车经过时产生二次扬尘，形成一条污染带，对于铁路沿线的生态 环境造成污染。使铁路两侧50-100m以内的农田内庄稼、树木正常生长受到影响。 并对经过的其它车辆车体也产生严重污染。其次，对设备影响非常大。煤尘严重污 染了铁道线路的道床，加剧了板结程度，在污染严重的区段，煤尘已经埋没了扣件、 轨枕板等零部件，给工务部门日常的养护维修带来相当大的困难，对钢轨和扣件的 腐蚀严重，造成安全隐患。由于煤尘的污染，使信号通信设备日常维修非常困难。 经常引起供电绝缘子短路、放电，缩短了使用寿命，给日常的检修作业带来了很大 不便。第三，对行车安全构成威胁。列车通过隧道时，即便在装载货物高度低于车 厢15cm情况下，直径较大(D＝2cm-5cm)的煤粒也能吹出车外。煤粒的厚度在隧 道进口处以每月约20cm的速度增加，隧道内的煤尘浓度令人窒息，能见度不足10m，， 不仅严重影响了机车乘务员的瞭望，而且由于煤尘堵塞了机车散热网，使机车内的 电器设备工作环境温度升高，经常引起设备故障，使其完好率和安全度降低，严重 威胁着列车的运行安全。第四，严重恶化了职工和乘客的环境。隧道内的煤尘大量 侵入机车乘务室，恶化了乘务员工作环境，扬起的煤粉对路旁车站、道口等环境产 生粉尘污染，特别是对经常在隧道内作业的工务、电务及供电职工的身体健康造成 严重危害。对于一些密封不是很好的普通车辆，煤尘飞入车内，对乘客的健康带来 了严重的威胁。第五，潜在着严重的安全隐患。据测算，若隧道内的煤尘浓度达到 其粉尘爆炸浓度范围(煤粉尘爆炸浓度下限为114mg/m³)，一旦遇明火(如接触网 放电、下坡道列车制动发生火花等)就可能引起爆炸事故，严重威胁行车和人身安 全。除此之外，由于运输过程中煤的大量损失，使客户的经济利益也受到巨大损害。 据统计，每车皮精煤在运输过程中每千米平均损失0.5吨，这对中国的能源也是一 种巨大的浪费。同时，铁路部门为了清洗沿线的煤尘污染每年需要耗费大量的人力、 物力。

目前，阻止煤炭散落的方法主要有以下几种。(1)加盖法。每节车体加盖可有 效防止煤尘的污染，但成本高，有效负载低。而且开、盖等一系列动作及开、关位 置与敞开方向会对现有机械化装煤、卸煤过程产生影响，很难和现有的自动化生产 线相匹配，实际中在铁路车辆上行不通。(2)蓬布遮盖法。但铁路沿线自动化程度 高、车流量大，作业速度快，需要大量人力才能完成，蓬布覆、撤速度太慢，还需 回送蓬布，同时由于篷布丢失、破损，造成价格较高，一直不能广泛应用。(3)洒 水法。洒水是防治粉尘污染最常用的方法。但在自然条件特别干燥的环境中，因为 蒸发迅速、喷洒频繁、耗时耗工、大量用水，不仅成本高昂，还难以连续达到环境 质量的要求。

因此，提供一种无毒、无味，成本低廉，方便生产，便于作业实施并且符合环 保要求的煤炭抑尘剂就成为本技术领域急需要解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种无毒、无味，成本低廉，方便生产，便于作业实 施并且符合环保要求的煤炭抑尘剂。

为了实现本发明的上述目的，采用以下的技术方案：

一种新型核膜结构的煤炭抑尘剂，其原料组成为(重量百分比)：

改性纤维素或改性淀粉    1.0～2.0％

改性纳米粒子            0.1～0.5％

水                      97.5～98.9％。