煤矿井下生产过程中产生的大量粉尘,不仅会恶化井下环境,危害工人身心健康,在达到一定浓度范围时甚至发生爆炸,严重影响煤矿安全生产。国内外对煤矿除降尘已进行了大量研究工作,现主要采用的除尘手段有湿式除尘、抽尘净化、气幕控尘和巷道风流净化水幕等措施。降尘效果有了明显改进,但是矿井煤尘仍然存在严重超标的现象。已有前人明确指出,要增加喷雾效果,提高降尘率,就必须改变水对粉尘的湿润性,添加湿润剂,采用化学降尘。找出适合的湿润剂,进一步改进降尘效果的问题,是一个十分重要且亟待解决的难题。
二氧化氯是国际公认安全、无毒的绿色消毒剂,无致癌、致畸、致突变效应,当使用浓度低于500 ppm时,其对人体的影响可以忽略,发达国家已将二氧化氯应用到几乎所有需要杀菌消毒领域(包括饮用水消毒)。工业用二氧化氯由含氯离子的硫酸与二氧化硫制备,其极易溶于水,且不与水发生化学反应,经稀释后可以固态和液态保存,性质稳定。中原油田、长庆油田和大庆油田等都先后进行了 二氧化氯解堵的现场施工,效果良好。本文通过测量表面张力和接触角,揭示其作为煤矿井下除尘湿润剂的可行性。
结论
1)煤样经二氧化氯溶液作用后,其接触角明显减小,说明二氧化氯可以提高煤的亲水性,对煤尘有较强的湿润能力。
2) ClO₂溶液的表面张力较水小,当二氧化氯溶液与煤尘接触时更容易结合,提高液体捕尘能力。此外,较小的表面张力还能减小喷嘴喷出的液滴尺寸,增加液滴的数量和吸附粉尘的比表面积,提高降尘效果。
3)二氧化氯是国际公认的绿色消毒剂,作为湿润剂除尘的同时还能达到消毒杀菌的作用,具有良好的应用前景。