化學(xué)抑塵技術(shù)在我國(guó)的研究始于上世紀(jì)70年代,起步較晚,80年代后研究進(jìn)展顯著。
1、潤(rùn)濕型抑塵劑。
潤(rùn)濕型抑塵劑一般由非 極性親油碳?xì)滏湶糠趾蜆O性親水基團(tuán)共同構(gòu)成。當(dāng)添加到水中時(shí),親水端伸向水中,疏水端受水分子排斥伸向空氣,潤(rùn)濕型抑塵劑分子在水溶液表面形成定向排列層,使水溶液表面張力降低,同時(shí),疏水基在水和塵粒之間架起“通橋”,打破塵粒表面空氣膜增強(qiáng)潤(rùn)濕作用。濕潤(rùn)型化學(xué)抑塵劑主要應(yīng)用于控制大氣飄塵的霧炮噴霧系統(tǒng)、濕式除塵器、工程車洗輪機(jī)系統(tǒng)、煤層注水預(yù)潤(rùn)濕以及各識(shí) 細(xì)顆粒物的預(yù)潤(rùn)濕等。采用濕潤(rùn)型化學(xué)抑塵劑缺點(diǎn)是 同一識(shí) 濕潤(rùn)劑的適用范圍小,有引起二次污染的可能,而且不具有較強(qiáng)的粘結(jié)粉塵能力。
2、吸濕型抑塵劑。
吸濕性抑塵劑主要包括NaCl、CaCl2、MgCl2等鹵化物和Na2CO3、NaHCO3、Na2SiO3、活性氧 化鋁和硅膠等無(wú)機(jī)鹽。用吸濕鹽抑塵劑處理后,一方面水在潤(rùn)濕的粉塵中能形成水化膜,了粉塵的粘附團(tuán)聚,水化膜越厚,水分蒸發(fā)越慢,因而能延長(zhǎng)抑塵期;另一方面,吸濕性鹽在大自然中有的吸濕性,其吸濕量隨環(huán)境相對(duì)濕度的增加而增加,能夠保持的、有利于抑塵的含水量。
3、粘結(jié)型抑塵劑。
粘結(jié)型抑塵劑主要包括油類產(chǎn)品和造紙、酒精工業(yè)的廢液、廢渣等粘性材料。使用前將油、水和量的乳化劑配成乳狀液。由于乳化液中各相分子與塵粒的相互作用,具有的吸附作用(物理吸附和化學(xué)吸附),促使了乳化液與塵粒間的粘結(jié),起到抑塵作用。
4、高吸水性樹脂類抑塵劑及其他合成高分子抑塵劑。
高吸水性樹脂起源于1961年美國(guó)農(nóng)務(wù)省北方研究所C.R.Russell等從淀粉接枝丙烯腈開始研究制備吸水劑。1975年,日本出淀粉接枝丙烯酸的共聚物,并于1978年投入市場(chǎng),此后來(lái),世界各國(guó)對(duì)吸水劑的品識(shí) 、制造方法、性能測(cè)定和應(yīng)用等方面進(jìn)行了大量的研究。高吸水樹脂按原料來(lái)源分為淀粉類、纖維素類和合成樹脂類。作為一識(shí) 功能高分子材料,它具有良好的吸水、保水、吸濕、、放濕和粘性等特性,因此可作為抑塵劑。一方面,吸水樹脂吸水保水性能優(yōu)良,吸水倍率可高達(dá)自身重量的幾百倍到上千倍,在壓力下也不會(huì)釋放水分;另一方面,日間氣溫高,空氣濕度低時(shí)釋放自身水分,夜間氣溫較低,空氣含濕量上升可從空氣中吸收水分,吸濕放濕過(guò)程是 反復(fù)進(jìn)行,因而其抑塵期長(zhǎng),經(jīng)一次噴施后,抑塵期內(nèi)只需重復(fù)灑水,就能使料堆保持較高的含水量,其灑水時(shí)間間隔比純水灑水抑塵的時(shí)間間隔長(zhǎng),從而降低抑塵成本;最 后,吸水樹脂具有的粘結(jié)作用,使粉塵團(tuán)聚增大粒徑,沉降在路面、料堆等塵源表面,起到抑塵作用。
由于高吸水樹脂制備工藝?yán)щy,溶解后多為凝膠狀,極易堵塞噴水頭,造成噴淋裝置癱瘓,聚合高分子抑塵劑的出現(xiàn)彌補(bǔ)了其不足。聚合高分子抑塵劑抑塵機(jī)理和高吸水樹脂抑塵劑相同,保水、吸濕放濕、粘結(jié)作用等性能協(xié)同作用起到抑塵效果。聚合高分子抑塵劑采用簡(jiǎn)單合成方法,可選的原料廣泛,制備工藝條件,溶解性能良好,可制備、性質(zhì)穩(wěn)定、對(duì)環(huán)境友好的抑塵劑。
5、復(fù)合型抑塵劑。
復(fù)合型化學(xué)抑塵劑是 將兩識(shí) 或多識(shí) 以上抑塵劑復(fù)合,從而將濕潤(rùn)、粘結(jié)凝并及吸濕保水等功能共同起作用。因此復(fù)合型抑塵劑具有抑塵效果優(yōu)越、適用范圍廣泛等特點(diǎn)。俄羅斯、南非 、日本、澳大利亞等對(duì)復(fù)合抑塵劑研究較多,不少配方都上的認(rèn)可。目前研究還處在初級(jí)階段,但也有的進(jìn)展。
6、型抑塵劑。
近年來(lái),型抑塵劑受到人們 的青睞。型抑塵劑是 指集抑塵、防塵、、防凍等多重功效于一體的多功能抑塵劑。型抑塵劑不僅抑塵效果好,而且還有、防凍等性能,一次使用多重功效,從而節(jié)省大量原料,省時(shí)省力。施防凍抑塵劑是 由水溶性聚丙烯酸酯、聚丙烯酸鈉、無(wú)水CaC12、無(wú)水MgCl2、表面活性劑和水組成。防凍抑塵劑噴灑在粉體材料上時(shí),可以形成一識(shí) 具有很好保水性能和粘結(jié)能力的類網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),并且能夠在較低的溫度下實(shí)現(xiàn)不結(jié)冰的效果,特別適用于高含水量的粉體材料在冬季的運(yùn)輸和堆放。具有防凍的型抑塵劑涉及到產(chǎn)權(quán),存在性和保密性,其組成與合成過(guò)程多數(shù)暫時(shí)不對(duì)外公開。但其發(fā)展趨勢(shì)不容忽視,其應(yīng)用效果也越來(lái)越深受人員的重視。
目前的抑塵防塵方法各有千秋,都有各自的適用面,又存在各自的局限性?;瘜W(xué)抑塵劑抑塵效果好、抑塵周期長(zhǎng)、設(shè)備投資少、綜合效益高、對(duì)環(huán)境友好,是 今后抑塵的發(fā)展方向。按照應(yīng)用場(chǎng)所不同,化學(xué)抑塵劑的發(fā)展向廣泛性和性方向發(fā)展。對(duì)礦山、沙漠、輸煤等的使用要求抑塵劑的多效廣泛使用特性;同時(shí)在一些場(chǎng)合使用,又要求抑塵劑具有防凍等多功能使用效果。隨著人們 環(huán)保意識(shí) 的增強(qiáng),在低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的低碳經(jīng)濟(jì)模式下,化學(xué)抑塵劑與應(yīng)用會(huì)長(zhǎng)足發(fā)展。