覆蓋液噴灑防塵技術(shù)

礦山一些散狀物料的露天堆場(chǎng)（如礦石場(chǎng)、堆煤場(chǎng)等），是污染地面環(huán)境及礦井入風(fēng)風(fēng)源的主要污染源之一。對(duì)于這種大面積、堆得厚的露天堆場(chǎng)單純用清水噴灑，一則不易酒透，二則極易蒸發(fā)，很難達(dá)到防止粉塵飛揚(yáng)的目的。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了覆蓋劑防塵技術(shù)的研究。據(jù)試驗(yàn)，向露天料堆噴灑一定量的覆蓋劑乳液，能使料堆表面形成一層固體覆蓋膜，可使物料數(shù)十天保持完整無(wú)損，無(wú)粉塵飛揚(yáng)。

1. 覆蓋劑的組成和性能

防塵用的覆蓋劑，其基本要求是：能使料堆表面形成一層硬殼，在一定時(shí)間內(nèi)不為風(fēng)吹、雨淋、日曬所破壞；用量少，原料充足，價(jià)格低廉；、無(wú)臭，以及不會(huì)造成二次污染等。

據(jù)報(bào)道，近幾年鞍鋼處技術(shù)研究所等單位共同研制了多種覆蓋劑，如AG、AG4、AGs3種性能較好。AG]主要原料是：焦油、工業(yè)助劑、水等。AG、AG主要原料是：聚醋酸乙烯、添加劑、水等。AG：是高濃度覆蓋劑，噴灑時(shí)按10%稀釋；AG、AG可直接噴灑。以上3種覆蓋劑性能。

2.覆蓋劑乳液成膜機(jī)理

覆蓋劑乳液是幾種液體的均勻混合物（乳化液），當(dāng)噴灑在物料表面上就凝固成有一定厚度及強(qiáng)度的固體膜?？看四つ芊乐癸L(fēng)吹雨淋和日曬的破壞，保護(hù)物料不損失不飛揚(yáng)。其成膜機(jī)理分述如下。

（1）機(jī)械結(jié)合 覆蓋劑乳液是以水為載體的，當(dāng)噴灑到料堆（如煤堆）表面上時(shí)，逐漸滲透到煤粉顆粒之間去，然后水分慢慢蒸發(fā)掉，使乳液的濃度不斷增大，后由于表面張力的降低，使覆蓋劑的膠體顆粒與煤粉顆粒發(fā)生凝聚而構(gòu)成固體膜。

（2）吸附結(jié)合 覆蓋劑與煤粉的原子、分子之間都存在著相互作用力。此力可分為強(qiáng)作用力即主價(jià)力和弱作用力即次價(jià)力或范德華力。煤粉的固體表面由于范德華力的作用能夠吸附覆蓋劑的液珠，稱為物理吸附。當(dāng)覆蓋劑乳液噴灑到煤堆上時(shí)，煤粉便對(duì)覆蓋劑乳液產(chǎn)生物理吸附而形成固體膜。

（3）擴(kuò)散結(jié)合 覆蓋劑乳液是由具有鏈狀結(jié)構(gòu)的聚合分子所組成的。在一定條件下，由于分子的布朗運(yùn)動(dòng)覆蓋劑與煤粉接觸后分子間相互滲透擴(kuò)散，使界面自由能降低，加速膜的形成并使膜固化。

(4) 化學(xué)鍵結(jié)合 覆蓋劑與煤粉顆粒的結(jié)構(gòu)都是由碳一碳或碳一氧鍵組成的。覆蓋劑與煤粉之間因內(nèi)聚能的作用而形成化學(xué)鍵。因形成化學(xué)鍵的作用力很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)范德華力，所以使覆蓋劑乳液與煤粉能緊密地結(jié)合成一體。就是這些作用使覆蓋劑乳液與煤粉之間產(chǎn)生了黏附力，使料堆表面形成一層固體膜。

3.覆蓋劑的防塵效果及其影響因素

覆蓋劑防塵效果與下列因素有關(guān)。

（1）覆蓋劑的濃度 濃度越大，成膜厚度與膜的硬度越大，噴灑周期越長(zhǎng)，即防塵效果越好。但濃度越大，成本越高，對(duì)周轉(zhuǎn)期短的料場(chǎng)不適宜。對(duì)一般料場(chǎng)噴灑濃度以8%~10%為宜。實(shí)際工作中應(yīng)根據(jù)覆蓋劑的性能，物料的性質(zhì)及貯存期限等具體情況，選擇效果好成本低的合適濃度。

（2）噴灑劑量 劑量大，浸潤(rùn)的深度大，成膜厚度和硬度也大，噴灑周期長(zhǎng)，成本高。所以噴灑劑量也要根據(jù)實(shí)際情況具體確定。據(jù)國(guó)內(nèi)外資料，一般情況下以2kg/m'為宜。

（3）物料的粒度 物料粒度小于4mm成膜性能好，噴酒周期長(zhǎng)；物料粒度大于10mm，成膜性能較差，噴灑周期短

（4）風(fēng)力和雨水的沖刷 風(fēng)力大，雨水沖刷力強(qiáng)，噴灑周期短；反之，噴灑周期長(zhǎng)。

4. 工程實(shí)例

某鋼廠使用覆蓋劑的場(chǎng)所為原料堆場(chǎng)。為了防止原料堆場(chǎng)的揚(yáng)塵，采用了直徑22mm的噴水槍進(jìn)行灑水，噴灑的水為含有3%濃度的聚丙乙烯水溶液覆蓋劑，使料堆灑水后表面能結(jié)成一層硬殼薄膜，以防刮風(fēng)時(shí)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。覆蓋劑的成膜機(jī)理依品種不同而不同，但基本上是化學(xué)鍵結(jié)合，吸附結(jié)合、機(jī)械結(jié)合和擴(kuò)散結(jié)合中的一種或幾種。耐壓抑塵劑是目前國(guó)內(nèi)水平的液體抑塵劑產(chǎn)品，具有保濕強(qiáng)度高、使用方便等特點(diǎn)，在使用時(shí)直接噴酒即可。其使用和存放溫度高于一20℃，即可保證使用效果且不會(huì)結(jié)冰。

產(chǎn)品用于治理多種地表產(chǎn)生的揚(yáng)塵，包括臨時(shí)道路、建筑工地、貨場(chǎng)行車道路、市政工程等。對(duì)于被煤粉、礦粉、砂石、黃土，或混合土壤覆蓋的地表均適用。產(chǎn)品應(yīng)用于揚(yáng)塵污染嚴(yán)重的地段，效果持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，可以大大減少灑水的數(shù)量和次數(shù)，減少人員和車輛作業(yè)次數(shù)，從而大幅降低抑塵成本。產(chǎn)品在不同季節(jié)均可使用，可以耐受一20℃低溫。產(chǎn)品可耐受重載車碾壓，具有優(yōu)良的耐壓的特性。產(chǎn)品以顆粒團(tuán)聚理論為基礎(chǔ)，利用物理化學(xué)技術(shù)和方法，通過(guò)增加粒徑度和顆粒重量，使細(xì)小揚(yáng)塵顆粒凝結(jié)成大膠團(tuán)，達(dá)到減少車輛通過(guò)和風(fēng)蝕揚(yáng)塵的目的。道路抑塵劑隨著環(huán)衛(wèi)作業(yè)車噴灑到路面后，可有效吸附、固定車輛排放物及周邊大氣污染物，后附著的顆粒再被統(tǒng)一收集處理。

道路抑塵劑的水溶液通過(guò)環(huán)衛(wèi)作業(yè)車輛噴灑到路面后，具有吸水保水的效果，對(duì)大氣中的PM;o、PMz5、TC、NO，均有一定的吸附作用。產(chǎn)品還有成膜結(jié)殼的特性，把微小顆粒結(jié)成大的顆粒，不易再揚(yáng)塵，可以將道路環(huán)境的PM降低20%以上，PM25降低5%以上，NO：降低10%以上。視天氣情況，產(chǎn)品可以維持3~16天的使用效果。道路抑塵劑按比例配置成水溶液后，用環(huán)衛(wèi)作業(yè)車輛噴霧的方法均勻噴灑到道路表面。噴灑量和頻次依道路潔凈度、車輛密度、季節(jié)、天氣的不同而不同。