抑塵劑的分類與應用

摘 要：抑塵劑作為抑塵類產品在煤炭，建筑，化工，運輸等行業都有著廣泛的應用，極大提高了降塵效率，有力保障了安全生產作業。本文將系統的對抑塵劑進行分類，針對不同抑塵劑分析其各自的成分和應用，為粉塵防治工作提供借鑒。

關鍵詞：抑塵劑；粉塵防治；應用

中圖分類號：X701.2 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）12-0349-01

粉塵是指粒徑小于75μm的固體懸浮物，絕大多數粉塵都產生于工業生產和交通運輸的過程中，對生產設備和人體都有著很大的危害，同時也存在著粉塵爆炸的危險。

因此，粉塵防治工作在煤炭，建筑，化工，運輸等行業顯得極為重要。為了有效提高降塵除塵效率，俄羅斯，美國，日本等國家在20世紀30年代就開始了化學抑塵劑的研制，我國在這方面的研究工作起步較晚，但近幾年也是取得了很大的研究成果[1]。目前最有效果的抑塵方法就是化學抑塵，該方法一直得到人們的普遍重視[2]。化學抑塵劑在抑制揚塵、抑制煤塵、防風固沙等方面都有著廣泛的應用。

本文將對以上種類繁多的抑塵劑進行系統的分類并分析其各自的成分及應用。

1 傳統化學抑塵劑

傳統的化學抑塵劑按照抑塵機理可以分為四大類：潤濕型化學抑塵劑、粘結型化學抑塵劑、凝聚型化學抑塵劑、復合型化學抑塵劑。

1.1 潤濕型化學抑塵劑

濕潤型化學抑塵劑的成分通常是一種或多種表面活性劑以及某些鹵化物和無機鹽，這類抑塵劑產品是疏水基和親水基組成的化合物[3]。

表面活性劑主要作用是降低溶液體系的表面張力，進而起到滲透、潤濕、乳化、發泡等作用；無機鹽和鹵化物的作用則是彌補表面活性劑的吸濕保水方面的不足，促進表面活性劑的作用發揮。

水也是一種潤濕型抑塵劑。但由于水的表面張力較高，而粉塵顆粒表面呈現非極性，因而對煤塵顆粒的潤濕效果有限。

該類抑塵劑主要應用在煤礦粉塵防治當中，且多采用噴霧灑水降塵的方法。將抑塵劑按一定比例與水混合進行噴霧灑水作業，被廣泛應用于采掘機械切割、爆破、裝載、運輸等生產過程[4]。

1.2 粘結型化學抑塵劑

粘結型化學抑塵劑分為粘結型有機化學抑塵劑和粘結型無機化學抑塵劑兩大類。

粘結型有機粘結劑一般由原油、石油渣油、石蠟、石蠟油、煤渣油、瀝青、橄欖油廢渣、生物油渣、木質素衍生物、纖維素濾料、樹脂、聚合物等等組分復合進一步復配其他有機化合物形成。

無機型粉塵粘結劑主要包括鹵化物、氧化鈣、粉煤灰、黏土、石膏、高嶺土、酸等將CaCO3、高嶺土、石膏按一定比例混合制成粘結性粉塵[5]。

由于該類抑塵劑能在塵源表面形成一層膜層結構，可以吸附粉塵，從而抑制粉塵的逸出擴散。該類抑塵劑廣泛應用于建筑工地、路面、散料堆場等場所的固土抑塵。

1.3 凝聚型化學抑塵劑

凝聚型化學抑塵劑的抑塵原理是：通過吸收外部水分來提高本身的含水量，通過在自身表面形成水膜而捕獲空氣中的塵粒，從而達到抑塵效果[6]。凝聚型化學抑塵劑根據材料的不同可分為吸濕型無機鹽凝聚劑和高倍吸水樹脂凝聚劑兩種。

吸濕型無機鹽凝聚劑通常包含的無機鹽材料有：氯化鋁、氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣、氧化鈣、硅酸鈉、硅膠、以及活性氧化鋁等。

高倍吸水樹脂凝聚劑一般為高分子水溶性材料，目前使用的高倍樹脂凝聚劑合成方式主要分為抑塵劑SAP（Super Absorbent Polymer，高倍吸水抑塵劑）；抑塵劑LAS（由高倍吸水抑塵劑和表面活性劑配制而成）；抑塵劑LSP（由LASSAP復配而成）[7]。

凝聚型化學抑塵劑根據其強力吸水、對吸附粉塵不斷加濕等特點，廣泛應用于物料運輸、物料倉庫抑塵、道路抑塵等方向。

1.4 復合型化學抑塵劑

復合型化學抑塵劑是將兩種或兩種以上的抑塵劑通過特殊的化學或物理作用復合而成。把上述幾種抑塵劑的濕潤、粘結、凝并等功能統一為一體，使各類抑塵劑發揮其各自的作用。

復合型抑塵劑因其功能的多樣性，可被廣泛應用到粉塵產生頻繁的環境，特別是環境惡劣且復雜多變的場所，如煤礦井下、施工工地、露天礦山、化工廠區、道路路面等。

2 新型抑塵劑

近年來，國內外學者在新型抑塵劑的研究工作上取得的成果與日俱增，研發了種類繁多，功能多樣的新型抑塵劑。該類抑塵劑的特點是運用新的技術，采用新的材料，研制新的抑塵劑，達到更高的抑塵效率，能廣泛運用到各個領域。

張雷波[8]等實驗者以鹽地堿蓬籽餅為主要原料，以十二烷基苯磺酸鈉、羧甲基纖維素鈉、聚乙烯醇等為輔料，經生物改性，制備了一種生態友好型抑塵劑，在農田土壤中進行性能試驗，得到的結論是生態友好型抑塵劑具有良好的粘結性、保濕型、水穩性，可應用于農田土壤的固土保濕。

生物納膜抑塵技術是將一種生物藥劑與水混合，通過加藥設備納膜化后噴灑在礦石表面形成保護膜，從而達到抑制粉塵的技術。安太平[9]等實驗者在南山礦選礦廠進行性能試驗，試驗結果表明生物納膜抑塵技術在露天礦山的抑塵效果很好，可應用于露天煤礦和非煤礦山的破碎，篩分和運輸過程。

參考文獻

[1]王新會.煤塵抑塵劑的研究[D].內蒙古工業大學，2010.

[2]曹曉鋒.固塵抑塵劑的研制[D].內蒙古工業大學，2009.

[3]蔣耀東，張 雪，張 雷，黃 娟.抑塵劑的研究應用現狀及發展趨勢[J].化工管理，2017（10）：145～148.

[4]程衛民.礦井通風與安全[M].北京：煤炭工業出版社，2016：326.

[5]李 成，朱逢豪，付興民，付光明，舒新前.關于抑塵劑開發及其存在主要問題的探討[J].環境工程，2013，31（S1）：360～362+392.

[6]邢春燕.煤塵抑塵劑應用研制進展[J].礦山機械，2015，43（10）：147～148.

[7]王族友.高倍吸水樹脂抑塵劑在公路施工中的應用研究[D].長沙理工大學，2007.

[8]張雷波，焦 姣，趙雪艷，張 靜，鄒德坤，姬亞芹，單春艷.生態友好型抑塵劑的制備及性能[J].農業工程學報，2013，29（18）：218～225.

[9]安太平，黃瑛彩.生物納膜抑塵技術在南山礦選礦廠的應用[J].現代礦業，2014，30（03）：180+191.

收稿日期：2018-3-23