Состав для предупреждения самонагревания углеродистых материалов
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для профилакти^1ейкой обработки разрыхленных углеродистых материалов как на открытых разработках, так и на складах. Целью изобретения является снщсение химической активности обработанного угля и умея?>&- шение теплоты кизкотемпературного окисления горной массы. Для этого состав содержит отходы сланцевого производства 5-10 мае.%, поверхностно-активное вещество анионного типа 1-5 мас.% и воду, остальное. Комшгекс л неорганических солей хлоридов, сульфатов натрия, кремния, алюминия и других элементов,, входящих в состав отходов сланцевого производства, придает ему свойства эффективного инги- •битора. 2 табл. '(ЛС
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
По ИЗОИРЕТЕНИЯМ И МНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСИОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ
2 (21) 4785997/03 (22) 23. 01. 90 (46) 30. 01. 92. Bran. У 4 (71) Донецкий государственный университет (72) А.И.Беряков, А.И.Резник, И.Г.Ханина и Е.В.Копытовская (53) 622.817(088.8) (56) Скочинский А.А. и др. Исследование о применении антипирогенов при борьбе с рудничными пожарами. М,:
Изд-.во АН СССР, 1954, с. 238.
Маевская В.N. Изыскание антипирогенов для профилактики и тушения эндогенных пожаров. — Реф. сб. Тех-. ника безопасности, охрана труда и горноспасательное дело, 1968, Р 7 (13) с. 32-38. (54) СОСТАВ ДЛЯ ПРЕДУПРЕЩ11ЕНИЯ САМОНАГРЕВАНИЯ УГЛЕРОДИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, преимущественно к технике безопасности, и может быть использовано для профилактической обработки разрыхленных углеродистых материалов на открытых разработках и на складах..
Известны антипирогены, применяемые для предупреждения самонагревания материалов, в качестве которых используют раз уичные неорганические соли, такие как карбонаты и бикарбонаты щелочных и щелочно-земельных металлов, хлориды этих же металпов, например, Са(НСО ), Na При.применении в качестве антипирогенов кальция и магния наблюдается „.Я0„„1709116 A 1 {®5 E 21 F 5/02э С 09 К 15,/00 1 (57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для профилактической обработки разрыхленных углеродистых материалов как на открытых -разработках, так и на складах. Целью изобретения является снижение химической активности обработанного угля и умень шение теплоты низкотемпературного окисления горной массы. Для этого состав содержит отходы сланцевого производства 5-10 мас.%, .поверхностно-.активное вещество анионйого типа 1-5 мас.% и воду остальное. Комплекс неорганических солей хлоридов, сульфатов натрия, кремния, алюминия и других элементов,, входящих в состав е е отходов сланцевого производства, придает ему свойства эффективного ингибитора. 2 табл.. 1 уменьшение скорости сорбции кислорода углем, при этом концентрация хлоридов достигает 10-207. („ » .ЯР Вследствие недостаточной смачиваемости материалов при обработке их вод- ными растворами хлоридов кальция и " Q5 магния применение последних оказывается не всегда эффективным. С целью улучшения проникающей способности водных растворов хлоридов кальция и магния в них вводят смачиватели. Влияние антипирогенов на окислительные процесСы определяют путем оценки величины тепловыделения и теплоприращения. 1709116 Теплота окисления углей кислородом воздуха является важным энергетическим показателем, на основании которого судят о механизме и глубине протекания процесса. Значение тепловых эффектов, отнесенных к 1 мл поглощенного кислорода, в обычных условиях равно 13,821,2,Дж/мл, а после применения антипирогенов снижается в 3-4 раза. Применение антипкрогенов со смачивателем снижает поверхностные натяжения раствора антипирогена с 75 до 30 дин!см, тем самым повьнная его сма- 15 ! чиваюцие свойства. Известен также состав, где в качестве основного антипирогена применяется i0X- ньп» раствор поваренной соли. 20 Применение водного 10Х-ного растнора имеет следующие недостатки. Планка, образованная преимущественно из ИаС1, на угле дает трещины вслед,ствие испарения воды и обнажает актив-25 ные центры угля, что позволяет кислороду воздуха взаимодействовать с ними, ст»особо-.иуя этим самонагреванию угольного массива, К» уме того применение р качестве аптипирогенов поваренной 30 соли экономически нецелесообразно. Известно применение в качестве антипирогена воды глубинной части озера Иссык-Кух»ь. Примененис в качестве антипирогена 35 воды глубинной части озера Иссык-Куль имеет следующие недостатки: трудоемкость доставки воды непосредственно к угольным массивам; небольшая концентрация основных солей в глубинной 40 воде озера Иссык-".Суль, что незначительно снижает химическую активность угля. Цель изобретения — снижение х»в»ической активности и уменьшение тепло- 45 ты низкотемпературного окисления угля. ! Поставленная цель достигается тем, что в составе для предупреждения самонагревания. углеродистых материалов ис0 полЬзуют отходы сланцевого производст ва, галит (NaC1), поверхностно-.активное вещество (НАВ) анионного типа и воду пр»» следующем соотношении компонентов, мас.X: Отходы сланцевого производства 5-10 Ш В анионного типа 1-5 Вода Остальное Отходы сланцевого производства представляют собой кристаллйческое нетоксичное вещество светло-коричневого цвета, легко растворимое в воде, Химическая характеристика отходов сланцевого производства, г/л: Na . 320-330 С1 510 †5 I e o»»»1 4 0-50 y + 1-2 Л1+ 8-10 В4 15-? 0 S0 с 1?-14 Сумма катионов 440-455 Сумма анионов 525-545 Комплекс неорганических солей хлоридов, сульфатов натрия, кремния, алюминия и др. элементов, входящих в состав отходов сланцевого производства, придает ему -свойства эффект»»иного ингибитора окисления. Применение в качестве антипирогена галита (NaCl) позволяет получить дешевые составы антипирогена, так как предлагаемьпЪ продукт является отходом. ПАВ анионного типа — соли сульфоновых кислот {алкичарилсульфаты металлов) R-SO .1е известны как эффективные сма и»ватели поверхности углеро-дистых материалов. Растворяясь и поглоцаемой иоде, предлагаемая соль образует пленку раствора солей, препят- ствующую испарению влаги из угля и доступу кислорода к угольной поверхности. Потеря влаги начинается при температуре, =-.íà÷èòåëüíî превышающей 10,0 С, что обусловливает длительность действия галита (Na01) как ингибитора окисления в условиях низкотемпературного окисления угля. Зффективность предложенного .состава оценивалась по снижен»»ю химической акт»»вности угля, обработанного антипирогенами, и уменьшен»ю теплоты низкотемпературного ок»»сленпя. При исследовании физико-химических свойств углеродистых материалов варьировались концентрации компонентов. Результаты исследований приведены в табл. 1 ° Как видно из табл. 1, наиболее опт»жаль»»ь»»» является состав 4, который имеет наименьшу»о величину химической активности, удельной поверхности, теплоты низкотемпературного окисления. Составы 1 и 5, у которых содержание компонентов не входит в интервал ол1709116 Т а б л и ц а 1 Состав . Соотношение компонентов, масЛ Удельная поверхность угля, м /г Химическая Теплота низкотемпературного окисления, Дж /мл активность, мл/г. ч 0,36 0,30 0,25 0,15 0,20 17,6 15 0 .j0.0 ° 7,0 10,0 0,66 0,48 0„10 0,15 98 94 89 1 4 10 4 3 Таблица2 Теплота низкотемпературного окисления, Дж/мл Галит (NaCl) Вода анионного типа 0,42 0,28 0,30 0,26 О., 23 20,6 15,1 14,8 19,0 17,0 100 — О, 63 90 . 0 51 90 . 0,48 90 0,62 94 0,52 тимальных концентраций, имеют худшие физико-химические показатели. Снижение содержания ПАВ менее 1 мас.% и увеличение свыше 10 мас.% приводит к увеличению химической активности уг,ля и теплоты ниэкотемпературного окисления. Пример. Исследование физико1 ! химических свойств предложенного и известного составов. Известный состав, содержащий, мас.%;. Поваренная соль 10 Вода 90 15 Предложенный состав, содержащий, мас.%: Галит (Na01) 5,10 ПАВ аннонного типа 1-5 Вода Остальное д Приготовление составов осуществлялось путем смешения исходных компонентов при нормальных условиях. Результаты исследования приведены в табл. 2. 25 Как видно из табл. 2, значения химической активности, удельной поверхности, теглоты низкотемпературного окисления предложенного состава ниже. чем известного. 30 Составы, содержащие максимальное количество галита (НаС1} и смачиватеГалит ПАВ анион- Вода ного типа Соотношение компонентов, мас.% ля имеют значение химической активности в 4-5 раз ниже, удельной поверхности в 2-2,5 раза меньше и теплоты низкотемпературного окисления в 1,5-2 раза ниже по .сравнению с прототипом. Уголь, обработанный предложенным составом, в реальных шахтных условиях не подвергается окислению, что позволя т эффективно предупреждать зндогенные пожары углесодержащих материалов на разрезах и складах. Формулаизобретения Состав для предупреждения самонагреяания углеродистых материалов, включающий неорганические соли и воду, отличающийся тем, что, с целью снижения химической активности и уменьшения теплоты низкотемпературного окисления угля, он дополнительно содержит поверхностно-активное вещество анионного типа, в качестве неорганических солей он содержит отходы сланцевого производства при следующем соотношении компонентов, мас.%: Отходы сланцевого производства 5-10 Поверхностно-активное вещество анионного типа 1-5 Вода Остальное Химическая Удельная поактивность, верхность мл/г ч угля, м /г в 1709116 Продолжение табл.2 Соотношение компонентов, мас.Ж Удельная по- Теплота ниэХимиче ская тивность, /r.÷ котемпературного окисления, верхность угля, м /г Вода Галит (NaC1) анионного типа Составитель А.Резник Техред Л,Олийнык, Корректор Л.Пилипенко Редактор Л. Веселовская заказ 416 Тираж . Подписное ВНИИА Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКЯТ СССР 113035, Иосква, Ж-35„ Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101 1 7 12 1 4 98 94 89 ° v 0,44 0,66 0,48 0,25 0,10 0,15 0,25 0,20 0,36 0,30 0,25 0,15 0,20 0,40 10,3 17,6 10,0 7,0 10,0 16,0
