VoL.27 No.6 谭卓英等：露天矿运输道路生态型抑尘因子的选择 653· 大，在质量分数相同时，其粘度也比蔗糖高，但是 纯水样的蒸发速率一开始高，达1.82kgm2h', 随着固含量的增加，其溶解速度变缓. 随后逐渐下降最终在0.44kgm2·h时趋于平 图2显示碳酸钠和硅酸钠尘样的含湿量随时 稳.而丙三醇样不同，蒸发速率是逐渐增大，在20 间变化曲线基本重合，在36h内，含湿量减小较 h左右经过峰值点(0.48kgm-2h),然后慢慢下 慢，36h后含湿量的梯度变大，与纯水尘样的含 降并趋于平衡(0.24kgm2h).实验表明，丙三 湿量曲线基本平行，梯度降增大，蒸发速率增大， 醇具有吸湿及保水的活化功能，其蒸发速率低于 说明其短时间内吸湿保水效果比长时间显著.纯 纯水样是显而易见的.表1表明，工业试验所配 水溶液的尘样在84h已经低于含湿量4%的危险 制的抑尘剂，粘度达到水的327倍，大大增强了 点，从理论上讲已经起不到抑尘的作用；而碳酸 对粉尘的黏结凝并作用，并提高粉尘的抗研磨性 钠和硅酸钠尘样在96h的含湿量仍然高于5%， 1.77%:同时，降低了水溶液的表面张力，达 可以抑制扬尘，还能随空气湿度的增加，不断吸 54.2%,提高粉尘的饱和吸水率20.8%，高温下的 收水分而增大其含湿量，抑尘时间至少比纯水延 抗蒸发性增强145.67倍.从喷洒一次抑尘剂的效 长15% 果来看（表2），与90min洒水频次相当的抑尘效果 图3的含湿量变化曲线与图2相似，即尘样 相比较，理论上，可按下式计算有效抑尘天数： 在36h后含湿量的梯度变大.从而再一次证明了 N-Ig(C/C.) (1) 1g(1+n) 吸湿保水因子短时期内显著的吸湿保水效果.在 式中，Ch为90min洒水频率时的粉尘浓度，C: 36h内，5种尘样的变化曲线基本重合，36h后出 为喷洒抑尘剂时第一天的粉尘浓度，”为喷洒抑 现分岔，前三者尘样的吸湿保水效果略优于后两 尘剂后粉尘浓度的增长率，N为与90min洒水频 者，而且也优于图2中的单类无机盐样，但在前 率相同抑尘效果时的理论有效抑尘天数， 三种尘样中，硅酸钠的含量均大于或等于碳酸 若按前两天的增长率15.71%和6.67%计算， 钠，其吸湿性较强，说明混合样中硅酸钠的作用 在主要运输公路为11.64d,在放矿平台可有效抑 是主要的.从数据上分析，3号尘样，即含有1.5% 尘43.78d.若按前五天的平均增长率62.86%和 碳酸钠+1.5%硅酸钠混合溶液的尘样的吸湿保水 21.05%推算，则分别为3.5和13.33d.但由于运输 效果稍优于1,2号尘样，并且在96h与单种3%的 时存在矿石洒落，降低了抑尘效果，实际应用中 碳酸钠及硅酸钠相比，其含湿量分别提高27.6% 为5d. 和30.4%. 4结论 图4表明，丙三醇和纯水尘样含湿量曲线均 近似线性变化，起点相近，但随时间的延长而出 (1)在抑尘因子中，可溶性淀粉比蔗糖具有更 现分岔，前者曲线斜率小，后者大，说明丙三醇尘 好的粘度可调性，1.1%的可溶性淀粉其粘度可达 样含湿量变化的梯度降小于纯水尘样，抗蒸发性 到630mPas.单因素NaCO,和Na,SiO,的吸湿性 强.且纯水尘样在静置到132h后，含湿量只剩 能相近，质量分数为3%时均比纯水提高15%，多 1.4%,几乎完全失去水分.而经丙三醇处理后的 因素时Na,SiO的作用强于Na,CO.0.5%的丙三醇 尘样，静置156h后其含湿量依然能保持在 已具有明显的吸湿保水性能，其抗蒸发性能比纯 598%.放置更长时间，其表面仍具有一定的湿 水时提高43.2%. 度，随着空气湿度的变化，尘样的含湿量也随着 (2)由可溶性淀粉、硅酸钠及甘油配制的抑尘 变化，此外，丙三醇尘样有明显的结板现象，随着 剂，其粘度达到510mPas,比纯水提高325.92倍： 尘样含湿量的减少，尘样结板现象尤为明显，由 表面张力为32.8×10Ncm',比纯水降低 此可见，丙三醇具有很好的吸湿保水性，能够在 54.19%:土尘的饱和吸水率为65.3%，比纯水时提 较长时间内锁住水分，使尘样有较高的含水率， 高20.8%：在实验的研磨条件下，低于200目粒径 从图5可以看出，丙三醇的蒸发量明显低于 的粉尘含量为6.43%，比纯水时降低1.77%；在 纯水，但其随时间变化的规律是相似的.对于纯 45℃恒温下的抗蒸发时间达到65.17h,比纯水时 水样，在38h后己经趋于恒重.而丙三醇的尘样， 提高41.69%：而抗蒸发速率为0.03gcm2.h',比 在54.43h后才完全脱水，抗蒸发性能有了很大 纯水时降低145.67倍：当喷洒量为0.5~1.0Lm2 程度的提高，比纯水提高了43.2%.从图6可见， 时，实际抑尘效果达到5d.一 谭 卓 英 等 露 天 矿 运输道路 生 态 型 抑 尘 因 子 的选择 一 大 ， 在质 量 分数 相 同时 ， 其 粘度 也 比蔗 糖 高 ， 但 是 随着 固含 量 的增 加 ， 其 溶 解 速 度 变 缓 图 显 示 碳酸钠 和硅 酸钠 尘样 的含湿 量 随时 间变 化 曲线 基 本 重 合 ， 在 内 ， 含 湿 量 减 小 较 慢 ， 后 含 湿 量 的梯 度 变 大 ， 与 纯 水 尘 样 的含 湿 量 曲线基 本平 行 ， 梯度 降增大 ， 蒸 发速 率增 大 ， 说 明其 短 时 间 内吸湿 保 水 效果 比长 时 间显 著 纯 水 溶 液 的尘 样 在 己 经 低于 含 湿 量 的危 险 点 ， 从 理 论 上 讲 已 经 起 不 到抑 尘 的作用 而 碳 酸 钠 和 硅 酸钠 尘 样 在 的含湿 量 仍 然 高于 ， 可 以抑 制 扬 尘 ， 还 能 随 空气 湿 度 的增 加 ， 不 断 吸 收水分而增大其含湿 量 ， 抑 尘 时 间至 少 比纯 水延 长 图 的含 湿 量 变 化 曲线 与 图 相 似 ， 即尘 样 在 后 含湿 量 的梯度 变 大 从 而 再 一 次 证 明 了 吸湿 保 水 因子 短 时期 内显 著 的吸湿 保 水 效果 在 内 ， 种 尘 样 的变 化 曲线 基 本 重 合 ， 后 出 现 分岔 ， 前三 者 尘 样 的吸湿 保水 效果 略优 于 后 两 者 ， 而 且 也 优 于 图 中 的单 类 无 机 盐样 但 在前 三 种 尘 样 中 ， 硅 酸 钠 的含 量 均 大 于 或 等 于 碳 酸 钠 ， 其 吸湿 性 较 强 ， 说 明混 合 样 中硅 酸 钠 的作用 是主 要 的 从 数据 上 分析 ， 号 尘 样 ， 即含 有 碳 酸钠 硅 酸钠 混合 溶 液 的尘 样 的吸湿 保 水 效果稍优 于 ， 号尘 样 ， 并 且 在 与 单种 的 碳 酸 钠及 硅 酸钠 相 比 ， 其 含湿 量 分 别提 高 和 图 表 明 ， 丙 三 醇和 纯 水 尘 样 含 湿 量 曲线均 近似 线 性 变化 ， 起 点相 近 ， 但 随 时 间 的延 长 而 出 现 分 岔 ， 前 者 曲线斜 率 小 ， 后 者 大 ， 说 明丙 三 醇 尘 样含湿 量 变 化 的梯度 降小 于 纯 水 尘 样 ， 抗 蒸 发性 强 且 纯 水 尘 样在 静 置 到 后 ， 含 湿 量 只 剩 ， 几 乎 完 全 失 去 水 分 而 经 丙 三 醇 处 理 后 的 尘 样 ， 静 置 后 其 含 湿 量 依 然 能 保 持 在 放 置 更 长 时 间 ， 其 表 面 仍 具 有 一 定 的湿 度 ， 随着 空 气 湿 度 的变 化 ， 尘 样 的含湿 量 也 随着 变化 此 外 ， 丙三 醇 尘样有 明显 的结板现 象 ， 随着 尘样含湿 量 的减 少 ， 尘 样 结板 现 象 尤 为 明显 由 此 可 见 ， 丙 三 醇 具 有 很 好 的 吸湿 保 水 性 ， 能 够 在 较 长 时 间 内锁 住 水 分 ， 使 尘 样 有 较 高 的含 水 率 从 图 可 以看 出 ， 丙 三 醇 的蒸 发 量 明显 低 于 纯 水 ， 但 其 随 时 间 变 化 的规 律 是 相 似 的 对 于 纯 水 样 ， 在 后 己 经 趋 于恒 重 而 丙 三 醇 的尘 样 ， 在 后 才 完 全 脱 水 ， 抗 蒸 发 性 能有 了很 大 程 度 的提 高 ， 比纯 水 提 高 了 从 图 可 见 ， 纯 水 样 的蒸 发速 率 一 开始 高 ， 达 · 一 ， · 一 ’ ， 随 后 逐 渐 下 降 最 终 在 吨 · 一 ， · 一 ， 时 趋 于 平 稳 而 丙三 醇样 不 同 ， 蒸 发速 率 是逐渐 增 大 ， 在 左 右 经 过 峰值 点 地 · 一“ · 一 ’ ， 然 后慢 慢 下 降并趋 于 平 衡 · 一， · 一 今 实验 表 明 ， 丙 三 醇 具有 吸湿 及 保 水 的活化 功 能 ， 其 蒸 发速 率低 于 纯 水 样 是 显 而 易见 的 表 表 明 ， 工 业试 验 所 配 制 的抑 尘 剂 ， 粘 度 达 到 水 的 倍 ， 大 大 增 强 了 对 粉尘 的豁 结凝 并作用 ， 并提 高粉 尘 的抗研 磨 性 同 时 ， 降 低 了 水 溶 液 的 表 面 张 力 ， 达 ， 提 高粉 尘 的饱 和 吸 水 率 ， 高温 下 的 抗 蒸 发性增 强 倍 从 喷洒 一 次抑 尘剂 的效 果 来看 表 ， 与 洒 水 频 次 相 当 的抑 尘 效 果 相 比较 ， 理 论 上 ， 可 按 下 式 计 算 有 效 抑 尘 天 数 一 冥马醉 十 攀 叮 式 中 ， ，。 为 洒 水 频 率 时 的粉 尘 浓 度 ， ， 为 喷 洒 抑 尘 剂 时 第 一 天 的粉 尘 浓 度 ， 叮为 喷 洒 抑 尘 剂 后 粉 尘 浓 度 的增 长 率 ， 为与 洒 水频 率 相 同抑 尘 效 果 时 的理 论 有 效 抑 尘 天 数 若 按 前 两 天 的 增 长 率 巧 和 计 算 ， 在 主 要 运 输 公 路 为 ， 在 放 矿 平 台可 有 效抑 尘 若 按 前 五 天 的平 均 增 长 率 名 和 推 算 ， 则 分 别 为 和 但 由于 运 输 时存 在矿 石 洒 落 ， 降低 了抑 尘 效 果 ， 实 际应 用 中 为 结 论 在 抑 尘 因 子 中 ， 可 溶性 淀 粉 比 蔗糖 具 有 更 好 的粘 度可 调 性 ， 的可 溶 性 淀 粉 其 粘 度 可达 到 · 单 因素 灸 ， 和 ， 的吸湿 性 能相 近 ， 质 量 分 数 为 时均 比 纯 水 提 高 巧 ， 多 因 素 时 斑 的作 用 强 于 灸 的丙 三 醇 已具有 明显 的吸湿 保 水 性 能 ， 其 抗 蒸 发性 能 比纯 水 时提 高 由可溶 性 淀粉 、 硅 酸 钠 及 甘 油配 制 的抑 尘 剂 ， 其 粘度达 到 · ， 比 纯 水 提 高 倍 表 面 张 力 为 犯 ‘ 一 ‘ · 一 ，， 比 纯 水 降 低 土 尘 的饱 和 吸 水 率 为 ， 比 纯 水 时提 高 在 实验 的研 磨条件 下 ， 低 于 目粒径 的粉 尘 含 量 为 ， 比纯 水 时 降低 在 ℃ 恒 温 下 的抗 蒸 发 时 间达 到 ， 比纯 水 时 提 高 而 抗 蒸 发 速 率 为 · · 一 ， · 一 ’ ， 比 纯 水 时 降低 倍 当 喷洒 量 为 一 一 ， 时 ， 实 际抑 尘 效 果 达 到