覆盖液喷洒防尘技术

矿山一些散状物料的露天堆场（如矿石场、堆煤场等），是污染地面环境及矿井入风风源的主要污染源之一。对于这种大面积、堆得厚的露天堆场单纯用清水喷洒，一则不易酒透，二则极易蒸发，很难达到防止粉尘飞扬的目的。近年来国内外开展了覆盖剂防尘技术的研究。据试验，向露天料堆喷洒一定量的覆盖剂乳液，能使料堆表面形成一层固体覆盖膜，可使物料数十天保持完整无损，无粉尘飞扬。

1. 覆盖剂的组成和性能

防尘用的覆盖剂，其基本要求是：能使料堆表面形成一层硬壳，在一定时间内不为风吹、雨淋、日晒所破坏；用量少，原料充足，价格低廉；、无臭，以及不会造成二次污染等。

据报道，近几年鞍钢处技术研究所等单位共同研制了多种覆盖剂，如AG、AG4、AGs3种性能较好。AG]主要原料是：焦油、工业助剂、水等。AG、AG主要原料是：聚醋酸乙烯、添加剂、水等。AG：是高浓度覆盖剂，喷洒时按10%稀释；AG、AG可直接喷洒。以上3种覆盖剂性能。

2.覆盖剂乳液成膜机理

覆盖剂乳液是几种液体的均匀混合物（乳化液），当喷洒在物料表面上就凝固成有一定厚度及强度的固体膜。靠此膜能防止风吹雨淋和日晒的破坏，保护物料不损失不飞扬。其成膜机理分述如下。

（1）机械结合 覆盖剂乳液是以水为载体的，当喷洒到料堆（如煤堆）表面上时，逐渐渗透到煤粉颗粒之间去，然后水分慢慢蒸发掉，使乳液的浓度不断增大，后由于表面张力的降低，使覆盖剂的胶体颗粒与煤粉颗粒发生凝聚而构成固体膜。

（2）吸附结合 覆盖剂与煤粉的原子、分子之间都存在着相互作用力。此力可分为强作用力即主价力和弱作用力即次价力或范德华力。煤粉的固体表面由于范德华力的作用能够吸附覆盖剂的液珠，称为物理吸附。当覆盖剂乳液喷洒到煤堆上时，煤粉便对覆盖剂乳液产生物理吸附而形成固体膜。

（3）扩散结合 覆盖剂乳液是由具有链状结构的聚合分子所组成的。在一定条件下，由于分子的布朗运动覆盖剂与煤粉接触后分子间相互渗透扩散，使界面自由能降低，加速膜的形成并使膜固化。

(4) 化学键结合 覆盖剂与煤粉颗粒的结构都是由碳一碳或碳一氧键组成的。覆盖剂与煤粉之间因内聚能的作用而形成化学键。因形成化学键的作用力很大，远远超过范德华力，所以使覆盖剂乳液与煤粉能紧密地结合成一体。就是这些作用使覆盖剂乳液与煤粉之间产生了黏附力，使料堆表面形成一层固体膜。

3.覆盖剂的防尘效果及其影响因素

覆盖剂防尘效果与下列因素有关。

（1）覆盖剂的浓度 浓度越大，成膜厚度与膜的硬度越大，喷洒周期越长，即防尘效果越好。但浓度越大，成本越高，对周转期短的料场不适宜。对一般料场喷洒浓度以8%~10%为宜。实际工作中应根据覆盖剂的性能，物料的性质及贮存期限等具体情况，选择效果好成本低的合适浓度。

（2）喷洒剂量 剂量大，浸润的深度大，成膜厚度和硬度也大，喷洒周期长，成本高。所以喷洒剂量也要根据实际情况具体确定。据国内外资料，一般情况下以2kg/m'为宜。

（3）物料的粒度 物料粒度小于4mm成膜性能好，喷酒周期长；物料粒度大于10mm，成膜性能较差，喷洒周期短

（4）风力和雨水的冲刷 风力大，雨水冲刷力强，喷洒周期短；反之，喷洒周期长。

4. 工程实例

某钢厂使用覆盖剂的场所为原料堆场。为了防止原料堆场的扬尘，采用了直径22mm的喷水枪进行洒水，喷洒的水为含有3%浓度的聚丙乙烯水溶液覆盖剂，使料堆洒水后表面能结成一层硬壳薄膜，以防刮风时产生二次扬尘。覆盖剂的成膜机理依品种不同而不同，但基本上是化学键结合，吸附结合、机械结合和扩散结合中的一种或几种。耐压抑尘剂是目前国内水平的液体抑尘剂产品，具有保湿强度高、使用方便等特点，在使用时直接喷酒即可。其使用和存放温度高于一20℃，即可保证使用效果且不会结冰。

产品用于治理多种地表产生的扬尘，包括临时道路、建筑工地、货场行车道路、市政工程等。对于被煤粉、矿粉、砂石、黄土，或混合土壤覆盖的地表均适用。产品应用于扬尘污染严重的地段，效果持续时间长，可以大大减少洒水的数量和次数，减少人员和车辆作业次数，从而大幅降低抑尘成本。产品在不同季节均可使用，可以耐受一20℃低温。产品可耐受重载车碾压，具有优良的耐压的特性。产品以颗粒团聚理论为基础，利用物理化学技术和方法，通过增加粒径度和颗粒重量，使细小扬尘颗粒凝结成大胶团，达到减少车辆通过和风蚀扬尘的目的。道路抑尘剂随着环卫作业车喷洒到路面后，可有效吸附、固定车辆排放物及周边大气污染物，后附着的颗粒再被统一收集处理。

道路抑尘剂的水溶液通过环卫作业车辆喷洒到路面后，具有吸水保水的效果，对大气中的PM;o、PMz5、TC、NO，均有一定的吸附作用。产品还有成膜结壳的特性，把微小颗粒结成大的颗粒，不易再扬尘，可以将道路环境的PM降低20%以上，PM25降低5%以上，NO：降低10%以上。视天气情况，产品可以维持3~16天的使用效果。道路抑尘剂按比例配置成水溶液后，用环卫作业车辆喷雾的方法均匀喷洒到道路表面。喷洒量和频次依道路洁净度、车辆密度、季节、天气的不同而不同。