OCAA两相泡沫除尘剂制备及关键性能参数研究

矿井机械化和智能化水平的提升使得矿山粉尘污染问题日益突出,泡沫降尘由于操作简单、除尘效率高被广泛应用于井下粉尘治理。起泡性能、稳定性能和湿润性能是制约泡沫除尘剂作用效果的关键参数。提出并制备了一种综合性能强的新型泡沫除尘剂OCAA,并对其性能参数和除尘机制进行了研究。首先对13种典型的表面活性剂单体及其复配体的起泡性能和稳定性能进行测试,优选性能最佳的表面活性剂单体和复配体。其次选取不同性能的稳泡剂对复配体系的稳泡性能进行改善研究,确定复配体系中稳泡性能最佳的稳泡剂,并制备得到CAA溶液。最后通过润湿剂对CAA溶液的润湿性能进行提升,通过对比不同润湿剂的作用效果,确定了湿润剂成分为璜基琥珀酸二辛酯钠盐(OT-45),并制备得到了OCAA两相除尘泡沫除尘剂。研究结果表明:当起泡剂成分脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、改性成分烷基糖苷(APG)、稳泡剂成分椰油酸甲基单乙醇酰胺(CMMEA)、湿润剂成分磺基琥珀酸二辛酯钠盐(OT-45)质量比为5∶5∶3∶1时,OCAA降尘剂具有最佳的起泡性能、稳泡性能和湿润性能。利用红外光谱表征OCAA除尘剂的微观结构,研究了降尘剂作用前后煤体表面亲水官能团和疏水官能团变化规律,并结合OCAA两相除尘泡沫除尘剂分子结构和分子之间的作用,揭示了OCAA除尘剂与粉尘颗粒相互结合机理,从而得出煤分子表面亲水性增加的原因。研究结果进一步反映出OCAA降尘剂可以改善粉尘表面官能团分布,增加表面亲水官能团数量,降低疏水官能团数量,从而提升其湿润性能。