本發明涉及一種抑塵劑及其制備方法，特別是涉及一種腐植酸結殼抑塵劑及其制備方法。

背景技術：

世界公害污染中粉塵污染已成為第一大污染源，近年來，采礦業的大力發展、煤炭運輸業的增多、城市基礎設施建設以及垃圾廢料的堆放，都使揚塵污染日趨嚴重，尤其是對揚塵污染貢獻率較大的PM10、PM2.5備受關注。

隨著科技進步和人民生活水平不斷提高，如何減少揚塵污染已引起人們的高度重視，目前常用的降塵方法有抑塵劑、濕法防塵、設置防風林防風網、建造封閉式結構、灑水法，其中，抑塵劑相較其它方法，由于其成本低廉、實用性強、有效期長、降塵效果明顯，在實際工程實踐中應用較多。

在各種常見的抑塵劑中，淀粉的使用范圍較廣。淀粉有直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種。這兩種淀粉在結構和性質上有一定的差異，支鏈淀粉遇水能生成穩定的溶液，該溶液具有較高的粘度；直鏈淀粉能溶于熱水但不成糊狀，加人適量的添加劑使淀粉糊化，可制備出粘結性極好的淀粉粘結劑。

腐植酸廣泛存在于風化煤、泥炭和和褐煤中，用堿抽提法可獲得腐植酸鹽。腐植酸或腐植酸鹽來源廣、成本低，是一種良好的粘結劑。由于腐植酸或腐植酸鹽原料相對于淀粉具有明顯的成本優勢，因而其在代替淀粉運用于常規抑塵劑配方的改進方面，發揮著舉足輕重的作用。

技術實現要素：

本發明的目的是提出一種環保型的腐植酸結殼抑塵劑及其制備方法，使其在噴灑后可被生物降解，不會產生二次污染。

為實現上述目的，本發明提供了一種腐植酸結殼抑塵劑，所述腐植酸結殼抑塵劑包括4～8重量份的腐植酸、2～6重量份的田箐膠或羧甲基纖維素鈉CMC、1000重量份的水，所述腐植酸結殼抑塵劑還包括除水外總重量4～8‰的防腐劑。

優選地，所述腐植酸結殼抑塵劑還包括占抑塵劑總重量1～3％的表面活性劑。

優選地，所述表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚NP-40。

優選地，所述腐植酸中游離腐植酸的質量百分含量大于或等于30％。

本發明的另一目的在于提供一種腐植酸結殼抑塵劑的制備方法，所述制備方法包括：

A、將4～8重量份的腐植酸、2～6重量份的田箐膠或羧甲基纖維素鈉CMC加入到1000重量份的水中攪拌進行溶解；

B、在溶解后加入占腐植酸和田箐膠總重量4～8‰的防腐劑，之后持續攪拌制成乳化液。

優選地，在步驟B中，持續攪拌的時長為30～60分鐘。

優選地，所述制備方法還包括在乳化完成后加入占抑塵劑總重量1～3％的表面活性劑，所述表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚NP-40。

優選地，在步驟A中，將水溶性組分先加入水中充分混合均勻，制成水溶液，再加入難溶性組分進行溶解。

優選地，所述腐植酸中游離腐植酸的質量百分含量大于或等于30％。

優選地，所述腐植酸的粒度為50～70目。

本發明的又一目的在于提供一種腐植酸結殼抑塵劑在抑塵中的應用，將所述的腐植酸結殼抑塵劑噴灑在需要抑塵的被保護面上進行抑塵。

優選地，所述腐植酸結殼抑塵劑的噴灑量為2.0～3.5公斤/平方米。

基于上述技術方案，本發明的優點是：

本發明提供的腐植酸結殼抑塵劑的主要特點是可生物降解、無毒無害、無操作危險，如遇發生遺灑可用皂液清洗。本發明腐植酸結殼抑塵劑的使用范圍可以是施工工地、道路、煤料場、鐵路煤炭運輸、礦山等需要抑塵的被保護面，通過噴灑后能夠顯著減少鐵路煤炭運輸、土壤或市政道路等各類裸露表面揚塵污染，抑塵劑本身可生物降解，不會對環境造成二次污染。

具體實施方式

下面通過實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

本發明提供了一種腐植酸結殼抑塵劑，所述腐植酸結殼抑塵劑包括4～8重量份的腐植酸、2～6重量份的田箐膠或羧甲基纖維素鈉CMC、1000重量份的水，所述腐植酸結殼抑塵劑還包括占除水外總重量4～8‰的防腐劑。

本發明提供的環保型腐植酸結殼抑塵劑是一種由腐植酸(HA)、可生物降解的田箐膠復配制成的含水乳化液。為獲得較好的抑塵效果，優選地，所述腐植酸中游離腐植酸的質量百分含量大于或等于30％(以干基計)。

腐植酸具有良好的吸水保水性，其作為抑塵劑的重要組分可以有效防止被保護面的揚塵污染，而且能夠替代常規抑塵劑中的成本相對較高的淀粉。另外，作為一種大分子有機物，腐植酸的噴灑不會對被保護面造成二次污染，噴灑于土壤表面，還能為其提供有機肥，特別適于后期規劃用作綠地的土壤抑塵。

所述田箐膠是豆科植物田箐種子的內胚乳中提取的多糖膠，主要化學成分是由n半乳糖和n甘露糖兩種單糖構成的多糖，還含有少量的蛋白質，纖維素、鈣、鎂等無機元素。田箐膠呈奶油色松散狀粉末，溶于水，不溶于醇、酮、醚等有機溶劑，常溫下能分散于冷水中，溶于水呈黏稠狀，形成黏度很高的水溶膠溶液。田箐膠的添加可有效提高結殼抑塵劑的黏度和穩定性，可作為腐植酸粉末的分散劑，克服了腐植酸粉末無法溶于水的問題。

優選地，為了使其在生產過程中便于溶解，可選用水溶性的羧甲基纖維素鈉CMC替代田箐膠作為原料，其不影響后續結殼效果。CMC是葡萄糖聚合度為100～2000的纖維素衍生物，它可用作增稠劑、乳化、黏結劑等。優選地，水溶性的CMC和腐植酸具體比例應依據稀釋液儲存時間而定，分別在2～6份和4～8份之間調整，二者相加為10份，以保證抑塵劑的結殼效果。

為進一步增強腐植酸結殼抑塵劑在生產過程中溶解性和穩定性，所述腐植酸結殼抑塵劑還包括占抑塵劑總重量1～3％的表面活性劑。優選地，所述表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚NP-40。

本發明的腐植酸結殼抑塵劑的抑塵原理如下：

利用所選高分子物質的鏈狀結構和鹽、乳化劑的吸附性，將塵粒變大，甚至固化成堅硬的殼狀結構，進而達到降塵抑塵的目的。腐植酸作為一種型煤粘合劑，在腐植酸溶于水之后，是一種粘稠的膠體物質，在一定濃度之下具有較高的粘性，并在外力作用下，使煤粉或揚塵顆粒之間互相膠結而聚合。此外，腐植酸結殼抑塵劑的結構類似疏松的海棉，比表面積很大，具很強的吸附能力，能使煤粉或揚塵顆粒緊密地吸附在一起，從而達到抑塵的目的。

本發明還提供一種腐植酸結殼抑塵劑的制備方法，所述制備方法包括：

A、將4～8重量份的腐植酸、2～6重量份的田箐膠或羧甲基纖維素鈉CMC加入到1000重量份的水中攪拌進行溶解。優選地，將水溶性組分先加入水中充分混合均勻，制成水溶液，再加入難溶性組分進行溶解，如可先將羧甲基纖維素鈉CMC先用水進行溶解。

B、在溶解后加入占腐植酸和田箐膠總重量4～8‰的防腐劑，之后持續攪拌制成乳化液。優選地，持續攪拌的時長為30～60分鐘，以保證能夠形成乳化液。

本發明所述的腐植酸作為一種粘結劑原料，所述腐植酸中游離腐植酸的質量百分含量大于或等于30％(以干基計)，以保證獲得較好的抑塵效果。優選地，所述腐植酸的粒度為50～70目，以便于溶解。

優選地，為進一步增強腐植酸結殼抑塵劑在生產過程中溶解性和穩定性，所述制備方法還包括在乳化完成后加入占抑塵劑總重量1～3％的表面活性劑，所述表面活性劑為壬基酚聚氧乙烯醚NP-40。其游離腐植酸含量應大于或等于30％(以干基計)，粒度最好在60目(0.246mm)左右。

本發明還提供一種腐植酸結殼抑塵劑在抑塵中的應用，將所述的腐植酸結殼抑塵劑噴灑在需要抑塵的被保護面上進行抑塵。優選地，所述腐植酸結殼抑塵劑的噴灑量為2.0～3.5公斤/平方米，具體根據應用場所的被保護面狀況和揚塵情況進行調整。

本發明提供的腐植酸結殼抑塵劑的主要特點是可生物降解、無毒無害、無操作危險，如遇發生遺灑可用皂液清洗。本發明腐植酸結殼抑塵劑的使用范圍可以是施工工地、道路、煤料場、鐵路煤炭運輸、礦山等需要抑塵的被保護面，通過噴灑后能夠顯著減少鐵路煤炭運輸、土壤或市政道路等各類裸露表面揚塵污染，抑塵劑本身可生物降解，不會對環境造成二次污染。

實施例1

稱取腐植酸7克，田箐膠3克，兩種粉料混合均勻后，緩慢加入1000毫升攪拌著的水中，待粉料全部溶解后，加入防腐劑0.06毫升，再攪拌溶液40分鐘，均質成乳化液。

將配制好的結殼抑塵劑乳化液均勻地噴灑于煤炭表面(噴灑量為2公斤/平方米)。該結殼抑塵劑噴灑后可在煤炭表層形成一層約1～2厘米厚的結殼層，可有效防止煤炭揚塵的產生。

實施例2

稱取腐植酸4克，田箐膠6克，兩種粉料混合均勻后，緩慢加入1000毫升攪拌著的水中，待粉料全部溶解后，加入防腐劑0.06毫升，再攪拌溶液40分鐘，均質成乳化液。

將配制好的結殼抑塵劑乳化液均勻地噴灑于煤炭表面(噴灑量為2公斤/平方米)。該結殼抑塵劑噴灑后可在煤炭表層形成一層約2～3厘米厚的結殼層，可有效防止煤炭揚塵的產生。

實施例3

稱取腐植酸8克，田箐膠2克，兩種粉料混合均勻后，緩慢加入1000毫升攪拌著的水中，待粉料全部溶解后，加入防腐劑0.06毫升，再攪拌溶液40分鐘，均質成乳化液。

將配制好的結殼抑塵劑乳化液均勻地噴灑于煤炭表面(噴灑量為3公斤/平方米)。該結殼抑塵劑噴灑后可在煤炭表層形成一層約1～2厘米厚的結殼層，可有效防止煤炭揚塵的產生。

實施例4

稱取腐植酸7克，羧甲基纖維素鈉(CMC)3克，兩種粉料混合均勻后，緩慢加入1000毫升攪拌著的水中，待粉料全部溶解后，加入防腐劑0.06毫升，再攪拌溶液40分鐘，均質成乳化液。

將配制好的結殼抑塵劑乳化液均勻地噴灑于煤炭表面(噴灑量為3公斤/平方米)。該結殼抑塵劑噴灑后可在煤炭表層形成一層約1～2厘米厚的結殼層，可有效防止煤炭揚塵的產生。

實施例5

稱取腐植酸6克，羧甲基纖維素鈉(CMC)4克，兩種粉料混合均勻后，緩慢加入1000毫升攪拌著的水中，待粉料全部溶解后，加入防腐劑0.06毫升，再攪拌溶液40分鐘，均質成乳化液。

將配制好的結殼抑塵劑乳化液均勻地噴灑于煤炭表面(噴灑量為2公斤/平方米)。該結殼抑塵劑噴灑后可在煤炭表層形成一層約2～3厘米厚的結殼層，可有效防止煤炭揚塵的產生。

實施例6

稱取腐植酸7公斤，水溶性羧甲基纖維素鈉(CMC)3公斤，先把水溶性羧甲基纖維素鈉CMC溶于1000升水制成水溶液，然后把腐植酸緩慢加入到攪拌著的水溶液中，使粉料全部溶解后，加入防腐劑60毫升，再攪拌40分鐘，均質成乳化液。

將配制好的結殼抑塵劑乳化液均勻地噴灑于土壤表面，噴灑量為3公斤/平方米。該結殼抑塵劑噴灑后可在土壤表層形成一層1～2厘米厚的結殼層，可有效防止土壤揚塵的產生。

實施例7

稱取腐植酸14公斤，水溶性羧甲基纖維素鈉(CMC)6公斤，緩慢加入到500升攪拌著的水中，待粉料全部溶解后，加入防腐劑120毫升，再攪拌40分鐘，形成濃縮乳化液。噴灑前再添加濃縮液同樣重量的水的三倍(即1500升)進行稀釋備用。

將配制好的結殼抑塵劑乳化液均勻地噴灑于施工道路表面，噴灑量為3公斤/平方米。該結殼抑塵劑噴灑后可有效防止市政揚塵的產生。

實施例8

稱取腐植酸7公斤，水溶性羧甲基纖維素鈉(CMC)3公斤，先把水溶性羧甲基纖維素鈉CMC溶于1000升水制成水溶液，然后把腐植酸緩慢加入到攪拌著的水溶液中，使粉料全部溶解后，加入防腐劑60毫升，再攪拌40分鐘，均質成乳化液。在乳化完成后加入占抑塵劑總重量2％的壬基酚聚氧乙烯醚NP-40。

將配制好的結殼抑塵劑乳化液均勻地噴灑于土壤表面，噴灑量為3公斤/平方米。該結殼抑塵劑噴灑后可在土壤表層形成一層2～3厘米厚的結殼層，可有效防止土壤揚塵的產生。

最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案范圍當中。