铁矿粉新型抑尘剂及其性能研究

发布时间：2017-04-02 05:08

  本文关键词：铁矿粉新型抑尘剂及其性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：钢铁工业是我国工业体系的基础产业，在国民经济发展中起着举足轻重的作用，，而铁矿石作为钢铁冶炼的最基本原材料，其重要程度也是不言而喻的。但是，我国铁矿石供应量严重不足，在需求远远大于供给的背景下，我国成为世界第一大铁矿石进口国家。同时鉴于我国铁矿石主要分布在东北和华北地区，而钢铁企业较多集中华北、华东、华南地区。因此在铁矿石进口量大、国内产需分布不均匀的情况下必然会带来大量的铁矿石储运工作。 然后长期以来，铁矿粉运输主要依附于铁路，且大多采用敞车运输，在运输过程中，由于道岔、路基及路轨设施造成的颠簸，再加上车辆运输产生的风力作用，特别是当列车进入有一定长度的隧道时，由于“活塞风”的作用，会形成瞬间强大的扰动气流，这使得铁矿粉在运输过程中表面的矿粉颗粒极易被扰动而产生大量粉尘污染，严重污染沿线了环境，对周边城市的空气环境构成了严重威胁，同时带来了巨大的经济损失。通过文献综述可知，针对铁矿粉在储运过程中造成的粉尘污染和资源浪费问题，目前比较实用和新颖的方法是化学抑尘剂法，这一方法已经成为抑尘技术的最主要研究方向之一。本论文主要筛选了一种针对铁矿粉粉尘的抑尘剂，并对其各项性能进行了实验室研究。 论文首先通过对基料CPT-A，辅料CPT-B、CPT-C粘度和抗压强度的研究以及实验室小型喷洒实验，确定了以1.0%CPT-A和0.5%CPT-B作为铁矿粉抑尘剂的最佳配方，该抑尘剂的粘度为：50~80mPa·s，抗压强度≥65KPa，喷洒抑尘剂后形成的固化层厚度约为10~13mm，且水溶性强、易喷洒、成本较低、无二次污染，能够满足铁矿粉抑尘剂的基本要求。 然后论文对新型抑尘剂的配方进行了各项应用性能实验，研究表明:抑尘剂溶液的平均渗透速率为0.00607mm/s，该抑尘剂溶液在不同温度下半个小时的渗透深度达到10mm左右，渗透性能良好，且能够适应外界-10℃~40℃的温差变化；喷洒抑尘剂的铁矿粉在30m/s(108km/h)的风速下吹蚀5分钟，风蚀量最大不超过0.19%；抑尘剂溶液显中性，对不锈钢和橡胶的平均腐蚀速率低于蒸馏水对试片的腐蚀速率或与蒸馏水相当，抑尘剂的喷洒对运输车辆设备无腐蚀作用；抑尘剂在具有良好的抗雨淋效果，喷洒抑尘剂后的固化层能够经受大雨的考验；喷洒抑尘剂形成的固化层强度能够经受-15℃~40℃温差的考验，抑尘剂喷洒过后结膜时间约为5h，能够在较短时间完成对粉尘污染的控制；抑尘剂几乎不含有对铁矿石冶炼有害的元素，且喷洒抑尘剂前后铁矿粉各项指标元素变化微小，抑尘剂的喷洒对铁矿石的使用无不利影响；经检测该抑尘剂中含有重金属元素比生活饮用水标准的规定值低或相当，抑尘剂喷洒对人体基本没有不利影响。因此，从实验室角度出发，该抑尘剂满足铁矿粉粉尘抑尘要求。 本论文的研究结果可为其他矿石抑尘剂的进一步研究提供实验室研究的数据参考，该抑尘剂在实际应用中会产生良好的经济效益和社会效益，应用前景广泛。
【关键词】：铁矿粉 粉尘 污染 固化层 化学抑尘剂
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TD714.4
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 绪论10-23
• 1.1 研究背景10
• 1.2 粉尘相关理论概述10-13
• 1.2.1 粉尘的物理性质11-12
• 1.2.2 起尘捕集理论12-13
• 1.3 化学抑尘剂分类及其抑尘机理13-17
• 1.3.1 粘结型化学抑尘剂14-15
• 1.3.2 湿润型化学抑尘剂15-16
• 1.3.3 凝聚型化学抑尘剂16-17
• 1.4 国内外化学抑尘剂的研究动态17-21
• 1.4.1 国内研究动态17-20
• 1.4.2 国外研究动态20-21
• 1.5 本论文的目的和意义21-22
• 1.6 本论文研究的内容22-23
• 2 实验部分及表征方法23-32
• 2.1 实验原料与试剂23
• 2.2 实验仪器23-24
• 2.3 铁矿粉粒径与风蚀率关系及试样筛选实验24
• 2.4 抑尘剂性能测试分析24-27
• 2.4.1 抑尘剂溶液粘度性能测定实验24-25
• 2.4.2 抑尘剂溶液抗压性能测定实验25-26
• 2.4.3 实验室小型喷洒实验26-27
• 2.4.4 最佳喷洒量的确定实验27
• 2.5 铁矿粉抑尘剂应用性能测试实验27-32
• 2.5.1 不同温度下渗透性实验27-28
• 2.5.2 风洞模拟实验28-29
• 2.5.3 铁矿粉抑尘剂 pH 值测定实验29
• 2.5.4 抑尘剂腐蚀性实验29-30
• 2.5.5 抗雨淋实验30-31
• 2.5.6 耐温、抗冻性能测试实验31
• 2.5.7 抑尘剂溶液固化时间测试实验31
• 2.5.8 铁矿粉抑尘剂对矿物的性能影响测试实验31
• 2.5.9 铁矿粉抑尘剂毒理指标实验31-32
• 3 实验结果与讨论32-59
• 3.1 铁矿粉粒径与风蚀率关系及试样筛选实验32-34
• 3.2 抑尘剂性能测试分析34-47
• 3.2.1 抑尘剂溶液粘度性能测定实验34-39
• 3.2.2 抑尘剂溶液抗压强度性能测定实验39-44
• 3.2.3 实验室喷洒实验44-45
• 3.2.4 最佳配方选取实验45-46
• 3.2.5 最佳喷洒量确定实验46-47
• 3.3 铁矿粉抑尘剂应用性能测试实验47-57
• 3.3.1 不同温度下渗透性实验47
• 3.3.2 风洞模拟实验47-50
• 3.3.3 pH 值测定结果及分析50
• 3.3.4 抑尘剂腐蚀性实验50-51
• 3.3.5 抗雨淋实验51-53
• 3.3.6 耐温、抗冻性测试实验53-54
• 3.3.7 抑尘剂溶液固化时间测试实验54-55
• 3.3.8 铁矿粉抑尘剂对矿物的性能影响测试实验55-57
• 3.3.9 铁矿粉抑尘剂毒理指标实验57
• 3.4 本章小结57-59
• 3.4.1 抑尘剂性能表征小结57-58
• 3.4.2 抑尘剂应用性能表征小结58-59
• 结论及不足59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-64
• 攻读学位期间的研究成果64

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  本文关键词：铁矿粉新型抑尘剂及其性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：281913