[go: up one dir, main page]

RU2564349C2 - Prophylactic agent against freezing up and down of coal, overburden rocks at transportation and storage - Google Patents

Prophylactic agent against freezing up and down of coal, overburden rocks at transportation and storage Download PDF

Info

Publication number
RU2564349C2
RU2564349C2 RU2014103821/05A RU2014103821A RU2564349C2 RU 2564349 C2 RU2564349 C2 RU 2564349C2 RU 2014103821/05 A RU2014103821/05 A RU 2014103821/05A RU 2014103821 A RU2014103821 A RU 2014103821A RU 2564349 C2 RU2564349 C2 RU 2564349C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
freezing
coal
reduction
prophylactic agent
transportation
Prior art date
Application number
RU2014103821/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014103821A (en
Inventor
Александр Михайлович Мирошников
Владимир Михайлович Ходорченко
Наталья Григорьевна Дзюба
Надежда Николаевна Ушакова
Алексей Алексеевич Гущин
Зоя Николаевна Есина
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский технологический институт пищевой промышленности"
Закрытое акционерное общество "Капролактам Кемерово"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский технологический институт пищевой промышленности", Закрытое акционерное общество "Капролактам Кемерово" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кемеровский технологический институт пищевой промышленности"
Priority to RU2014103821/05A priority Critical patent/RU2564349C2/en
Publication of RU2014103821A publication Critical patent/RU2014103821A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2564349C2 publication Critical patent/RU2564349C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: prophylactic agent based on caprolactam obtained during production by oxidation of cyclohexane of a water solution of sodium salts of carbonic acids includes a multi-purpose additive of non-ionogenic SAS - a mixture of butyl ethers of propylene glycols of the following common formula: C4H9O[CH2CH(CH3)O]nH, where n = 2-4 in the amount of 0.05-1.00%.
EFFECT: reduction of surface tension; creation of an uniform coating with lower flow rate of the reagent per 1 m2; reduction of freezing up and down of coal, overburden rocks; reduction of ice strength and simplification of unloading.
3 dwg, 4 tbl, 6 ex

Description

Настоящее изобретение относится к водорастворимым композициям для борьбы со смерзанием угля, вскрышных пород и примерзанием их к металлическим стенкам при транспортировании и хранении. Большой объем добычи и перевозки увлажненных материалов (8-35 масс.% влаги) предполагают использование технологически доступных недорогих смесей, улучшенных за счет малых добавок и присадок. Влага углей и пород не может быть полностью переведена в состав низкозамерзающих водных антифризов, так как для этого требуется слишком много реагентов: гликоли, глицерин, соли и др. Часть воды превращается в лед. Желательно, чтобы присадки ослабляли лед и облегчали выгрузку угля, породы.The present invention relates to water-soluble compositions for controlling the freezing of coal, overburden and freezing them to metal walls during transportation and storage. A large volume of extraction and transportation of moistened materials (8-35 wt.% Moisture) suggest the use of technologically available inexpensive mixtures, improved due to small additives and additives. The moisture of coals and rocks cannot be completely converted into low-freezing water antifreezes, since this requires too many reagents: glycols, glycerin, salts, etc. Part of the water turns into ice. It is desirable that additives weaken the ice and facilitate the unloading of coal and rock.

Аналитический обзор материалов по профилактированию смерзания и примерзания углей и минералов показывает, что основным направлением борьбы с этими явлениями остается применение жидких реагентов. В производственной практике используются или испытаны различные реагенты:An analytical review of materials on the prevention of freezing and freezing of coal and minerals shows that the use of liquid reagents remains the main direction of the fight against these phenomena. In industrial practice, various reagents are used or tested:

- отходы или полупродукты нефтепереработки (северин, ниогрин, универсин и даже нефть);- Waste or intermediate products of oil refining (severin, niogrin, universin and even oil);

- одно- и двухатомные спирты (гликоли), глицерин, полиолы и их водорастворимые эфиры;- mono- and dihydric alcohols (glycols), glycerin, polyols and their water-soluble esters;

- кубовые остатки производства бутиловых спиртов или 2-этилгегсанола; соли неорганических кислот (хлориды кальция и натрия, нитрат кальция и др.);- still bottoms from the production of butyl alcohols or 2-ethylhegsanol; salts of inorganic acids (calcium and sodium chlorides, calcium nitrate, etc.);

- соли органических кислот (ацетаты, формиаты), в том числе щелочной сток производства капролактама по схеме окисления циклогексана.- salts of organic acids (acetates, formates), including the alkaline runoff of caprolactam production according to the cyclohexane oxidation scheme.

Анализ проблем смерзания рассмотрен в материалах Российского заочного семинара, проведенного в Якутске под эгидой Сибирского отделения РАН в 1994 году. Указано, что даже положительные результаты научных исследований не доведены до возможностей доступного экономического индустриального их использования, прежде всего из-за слабой сырьевой базы. Ситуация в настоящее время мало изменилась.An analysis of the problems of freezing is considered in the materials of the Russian correspondence seminar held in Yakutsk under the auspices of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences in 1994. It is indicated that even the positive results of scientific research have not been brought up to the possibilities of affordable economic industrial use, primarily because of the weak raw material base. The situation has not changed much.

Традиционные антифризы готовят на основе гликолей, спиртов и глицерина. Известна жидкость «Стеол-М» ГОСТ 5020-75, представляющая собой смесь глицерина, этилового спирта и воды с температурой замерзания до минус 66°C. Жидкость готовится из дистиллированного глицерина и ректификованного спирта, пожароопасная, имеет высокую цену.Traditional antifreezes are prepared on the basis of glycols, alcohols and glycerol. Known fluid "Steol-M" GOST 5020-75, which is a mixture of glycerin, ethyl alcohol and water with a freezing temperature of minus 66 ° C. The liquid is prepared from distilled glycerol and rectified alcohol, fire hazardous, has a high price.

Алкилзамещенные гликоли (А.с. №595278, C09K 3/18), простые метиловые или этиловые эфиры гликолей и их смеси образуют антифризы с низкими температурами замерзания, используются при осушке и ингибировании гидратообразования природного газа (А.с. №639585, C09K 3/18, А.с. №875675, C09K 3/18, патент СССР 1658205, C09K 3/18). Кубовые остатки от производства эфиров гликолей - Полигликоли ТУ 6-01-26-12-80 оказались в числе лучших реагентов для обработки транспортерных лент в условиях Якутии [1, с.75, 80, 81].Alkyl substituted glycols (A.S. No.595278, C09K 3/18), simple methyl or ethyl ethers of glycols and their mixtures form antifreezes with low freezing temperatures, are used for drying and inhibiting hydrate formation of natural gas (A.S. No.639585, C09K 3 / 18, A.S. No. 875675, C09K 3/18, USSR patent 1658205, C09K 3/18). Vat residues from the production of glycol ethers - Polyglycols TU 6-01-26-12-80 were among the best reagents for processing conveyor belts in the conditions of Yakutia [1, p. 75, 80, 81].

Добавка растворимой в воде соли (хлориды кальция и натрия) расширяет области применения антифризов на основе полиолов. Средство для борьбы с пылью и смерзанием (Патент РФ 2380390 C1, C09K 3/18) содержит глицерин (45-90 масс.%), воду (5-50 масс.%), растворимые в воде соли (2-15 масс.%). Температура замерзания до минус 35°C. Средство вызывает коррозию.The addition of water-soluble salts (calcium and sodium chlorides) expands the use of polyol-based antifreezes. The anti-dust and freezing agent (RF Patent 2380390 C1, C09K 3/18) contains glycerin (45-90 wt.%), Water (5-50 wt.%), Water-soluble salts (2-15 wt.% ) Freezing temperature up to minus 35 ° C. The tool causes corrosion.

Наряду с гликолями, глицерином или другими полиолами в воду добавляют нелетучие соединения с одним гидроксилом, а также 0,05-2,00 масс.% диметилполисилоксана. Образуется стабильная пленка, препятствующая примерзанию угля к ленте конвейера. Патент США №4162347, C09K 3/18. Во время испытаний температура воздуха опускалась до минус 15°C, что явно недостаточно для условий Сибири.Along with glycols, glycerin or other polyols, non-volatile compounds with one hydroxyl as well as 0.05-2.00 wt.% Dimethylpolysiloxane are added to water. A stable film is formed that prevents freezing of coal to the conveyor belt. U.S. Patent No. 4162347, C09K 3/18. During the tests, the air temperature dropped to minus 15 ° C, which is clearly not enough for the conditions of Siberia.

Налко компании имеют в России патент РФ 2440396, C09K 3/18, C09K 3/22. Способы и композиции для борьбы с пылью и смерзанием. Предотвращение агломерации сыпучего материала (в частности, угля) и его прилипания к поверхностям под воздействием минусовой температуры достигаются использованием содержащего глицерин технического продукта от переработки масел в биодизельное топливо. Авторами отмечено, что содержащиеся в техническом глицерине соли неорганических и органических кислот способствуют «улучшению режима замерзания», т.е. ослаблению связей между образующимися кристаллами льда. В примере уголь с 8 масс.% воды не смерзся до температуры минус 31,7°C при расходе 0,91-1,36 кг/т. В нашей стране переработка масел в биодизель не развита и не может обеспечить ресурс реагента против смерзания и примерзания в такой отрасли народного хозяйства как угледобывающая. Кроме того, композиция содержит некоторое количество токсичного метанола (0,01-5,00 масс.%).In addition, companies in Russia have a patent of the Russian Federation 2440396, C09K 3/18, C09K 3/22. Methods and compositions for controlling dust and freezing. Prevention of agglomeration of bulk material (in particular coal) and its adhesion to surfaces under the influence of subzero temperatures are achieved by using glycerol-containing technical product from the conversion of oils into biodiesel. The authors noted that the salts of inorganic and organic acids contained in technical glycerin contribute to the “improvement of the freezing regime”, i.e. weakening the bonds between the formed ice crystals. In the example, coal with 8 wt.% Water did not freeze to a temperature of minus 31.7 ° C at a flow rate of 0.91-1.36 kg / t. In our country, the processing of oils into biodiesel is not developed and cannot provide a resource of a reagent against freezing and freezing in such a sector of the national economy as coal mining. In addition, the composition contains a certain amount of toxic methanol (0.01-5.00 wt.%).

В патенте США №7138071 B2 «Экологически безопасные противообледенительные жидкости» состав полиолов расширен за счет моносахаридов и их гликозидов, дисахаридов, продуктов их гидрирования или алкилирования. К полиолам добавляют соли монокарбоновых кислот, соли дикарбоновых кислот (адипиновая, глутаровая) и их смеси. Предполагается, что разбавленные промышленные или сельскохозяйственные потоки могут быть использованы непосредственно в практике настоящего изобретения. Но в описании не указаны примеры использования отхода производства капролактама для получения композиции с низкими температурами замерзания.In US patent No. 7138071 B2 "Environmentally friendly anti-icing fluids" the composition of the polyols is expanded due to monosaccharides and their glycosides, disaccharides, products of their hydrogenation or alkylation. Salts of monocarboxylic acids, salts of dicarboxylic acids (adipic, glutaric) and mixtures thereof are added to the polyols. It is contemplated that diluted industrial or agricultural streams can be used directly in the practice of the present invention. But the description does not indicate examples of the use of caprolactam production waste to obtain a composition with low freezing temperatures.

Отдельно изучены ацетаты и формиаты. Водные эвтектики этих солей имеют температуры плавления до минус 60-70°C. Ресурсы этих реагентов в настоящее время ограничены [2].Separately studied acetates and formates. Aqueous eutectics of these salts have melting points up to minus 60-70 ° C. The resources of these reagents are currently limited [2].

В патенте РФ 1680750 C09K 3/22 предложено профилактическое средство от выдувания и смерзания твердых топлив при транспортировании, включающее щелочной и кислый стоки производства капролактама. Средство (водный раствор) в своем составе содержит натриевые соли одноосновных (2-35 масс.%) и двухосновных (14,6-26 масс.%) карбоных кислот, сложные эфиры спиртов и органических кислот, циклогексанол. Профилактическое средство содержит 15-30 масс.% сухого вещества и имеет температуру замерзания до минус 34°C, вязкость 17-19 МПа·с. Содержит ряд токсичных соединений, в частности циклогексанол. Расход профилактического средства в количестве 1,5% от массы угля не предотвращает смерзания угля повышенной влажности.In the patent of the Russian Federation 1680750 C09K 3/22 a prophylactic agent for blowing and freezing solid fuels during transportation is proposed, including alkaline and acidic effluents of caprolactam production. The product (aqueous solution) in its composition contains sodium salts of monobasic (2-35 wt.%) And dibasic (14.6-26 wt.%) Carboxylic acids, esters of alcohols and organic acids, cyclohexanol. The prophylactic agent contains 15-30 wt.% Dry matter and has a freezing point of minus 34 ° C, viscosity 17-19 MPa · s. It contains a number of toxic compounds, in particular cyclohexanol. The consumption of prophylactic agents in an amount of 1.5% by weight of coal does not prevent freezing of coal of high humidity.

На основе щелочного стока производства капролактама было разработано несколько промышленных реагентов для обработки угля от пыления, смерзания и примерзания:Based on the alkaline runoff of caprolactam production, several industrial reagents have been developed for treating coal from dusting, freezing and freezing:

- Куйбышевазот - ТУ 113-03-488-84- Kuibyshevazot - TU 113-03-488-84

- Кемеровский АЗОТ - СТО 05761637-003-2008 (ЩСПК - щелочной сток производства капролактама); СТО 05761637-003-2012 (ЩКПК - щелочной концентрат производства капролактама).- Kemerovo AZOT - STO 05761637-003-2008 (ShchSPK - alkaline runoff of caprolactam production); STO 05761637-003-2012 (ShKKPK - alkaline concentrate for caprolactam production).

ЩКПК применяется в угольной промышленности для обработки ж/д вагонов или других транспортных средств с целью предотвращения примерзания угля к металлическим поверхностям. Повышенная концентрация солей и высокий pH привели к возрастанию вязкости, ухудшению растекаемости, увеличению расхода реагента. Не указан рабочий интервал температур при обработке угля и вскрышных пород.ShchKPK is used in the coal industry for processing railway wagons or other vehicles in order to prevent freezing of coal to metal surfaces. Increased salt concentration and high pH led to an increase in viscosity, deterioration of spreadability, and an increase in reagent consumption. Not specified operating temperature range during the processing of coal and overburden.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является профилактическое средство против примерзания, прилипания и пыления (Патент РФ 2486223, C09K 3/18). Оно имеет смазочную основу и стабилизирующие добавки. В качестве смазочной основы используют щелочной сток производства капролактама (ЩСПК), а в качестве стабилизирующей добавки спирты C1-C5, спиртовые фракции, моно, ди- и триэтиленгликоли, пропиленгликоль, моноэтиловый эфир диэтиленгликоля, ацетаты калия и натрия, формиаты калия и натрия, хлориды натрия, кальция, магния. Стабилизирующая добавка, предотвращающая расслаивание и понижающая температуру замерзания, вводится в количестве 2-50%. В приведенных примерах величина добавки начинается с 3%, а не с 2%, как указано в формуле изобретения. Низкое содержание добавки 3-5% характерно только для солей. Спирты, гликоли, эфиры гликолей составляют в композиции 7-10%.Closest to the claimed technical solution is a prophylactic against freezing, sticking and dusting (RF Patent 2486223, C09K 3/18). It has a lubricant base and stabilizing additives. As a lubricating base, alkaline runoff of caprolactam production is used, and C 1 -C 5 alcohols, alcohol fractions, mono, di and triethylene glycols, propylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether, potassium and sodium acetates, potassium and sodium formates are used as a stabilizing additive , chlorides of sodium, calcium, magnesium. A stabilizing additive that prevents delamination and lowers the freezing temperature is introduced in an amount of 2-50%. In the above examples, the value of the additive begins with 3%, and not with 2%, as indicated in the claims. A low additive content of 3-5% is typical only for salts. Alcohols, glycols, glycol ethers comprise 7-10% in the composition.

В патенте указано, что решена задача расширения сырьевой базы. В части использования щелочного стока производства капролактама (ЩСПК) это утверждение не вызывает сомнений, но доля обычно дефицитной стабилизирующей добавки 7-10% в примерах велика (по формуле изобретения 2-50%). Перечень реальных добавок должен быть сокращен за счет токсичных метанола и метанольно эфирноальдегидной фракции, летучих и пожароопасных добавок спиртов: этилового, изопропилового, головной фракции изобутилового, дорогих и дефицитных пропиленгликоля и этилового эфира диэтиленгликоля.The patent states that the task of expanding the raw material base has been solved. Regarding the use of alkaline runoff of caprolactam production (SCHPPC), this statement is not in doubt, but the proportion of usually deficient stabilizing additives of 7-10% in the examples is high (according to the claims 2-50%). The list of real additives should be reduced due to toxic methanol and methanol-ether-aldehyde fraction, volatile and fire hazardous alcohols: ethyl, isopropyl, isobutyl head fraction, expensive and deficient propylene glycol and diethylene glycol ethyl ester.

Другая задача патента - снижение вязкости при пониженных температурах с целью получения более равномерного слоя покрытия, в части характеристики покрытия не отражена в примерах.Another objective of the patent is to reduce the viscosity at lower temperatures in order to obtain a more uniform coating layer, in terms of the characteristics of the coating is not reflected in the examples.

Влажность угля, используемого в опытах 1-21, составляет 9%, поэтому результаты не могут быть перенесены на уголь с большей влажностью. Бурые угли Канско-Ачинского месторождения содержат до 35% влаги.The moisture content of the coal used in experiments 1-21 is 9%, so the results cannot be transferred to coal with higher humidity. Brown coals of the Kansk-Achinsk deposit contain up to 35% moisture.

Задачей настоящего изобретения является разработка многофункциональной присадки к ЩКПК - щелочному концентрату производства капролактама, используемому в угольной промышленности для предотвращения смерзания и примерзания угля, вскрышных пород при транспортировании, которая обладает следующими свойствами:The objective of the present invention is to develop a multifunctional additive to ShKKPK - an alkaline concentrate for the production of caprolactam, used in the coal industry to prevent freezing and freezing of coal, overburden rocks during transportation, which has the following properties:

- подавляет образование обильной стойкой пены в растворах ЩКПК;- suppresses the formation of abundant resistant foam in solutions SchKPK;

- способствует созданию равномерной пленки на стенках транспортных средств и снижению расхода реагента на 1 м;- helps to create a uniform film on the walls of vehicles and reduce reagent consumption by 1 m;

- снижает прочность льда в случае его образования, что способствует выгрузке;- reduces the strength of the ice in case of its formation, which contributes to unloading;

- снижает смерзание угля с металлической стенкой за счет создания гидрофобной пленки;- reduces freezing of coal with a metal wall by creating a hydrophobic film;

- имеет малую летучесть и высокую температура кипения, что способствует сохранению пленок;- has low volatility and high boiling point, which contributes to the preservation of the films;

- является доступным техническим продуктом.- is an affordable technical product.

ЩКПК по СТО 05761637-003-2012 характеризуется:ShchKPK according to STO 05761637-003-2012 is characterized by:

Внешний видAppearance Жидкость коричневого цвета, без механических примесейBrown liquid, free of solids Плотность при 20°CDensity at 20 ° C 1,180-1,2151,180-1,215 Массовая доля сухого вещества, %Mass fraction of dry matter,% 39,5-47,039.5-47.0 Массовая доля адипатов натрия, %Mass fraction of sodium adipates,% 18,0-36,018.0-36.0 pH раствора, ед. pHpH of the solution, units pH 10,0-14,010.0-14.0

Кроме адипатов натрия и других солей дикарбоновых кислот в ЩКПК содержатся натриевые соли монокарбоновых кислот C1-C8, которые относятся к анионоактивным ПАВ - мылам. Температура застывания зависит от концентрации и изменяется в интервале 0 - минус 46°C. На фиг.1 представлена зависимость температуры застывания от массовой доли адипата натрия. Вязкость при температуре 20°C - (11,0-22,0) мм2/с.In addition to sodium adipates and other salts of dicarboxylic acids, alkali metal sulfate contains sodium salts of C 1 -C 8 monocarboxylic acids, which are classified as anionic surfactants - soaps. The pour point depends on the concentration and varies in the range 0 - minus 46 ° C. Figure 1 shows the dependence of the pour point on the mass fraction of sodium adipate. Viscosity at 20 ° C - (11.0-22.0) mm 2 / s.

ЩКПК обладает плавящей способностью по отношению ко льду, для ЩКПК - 46% масс. по сухому веществу она составляет 5 кг льда на 1 кг ЩКПК при температуре минус (2-4)°C. Ресурс одного предприятия составляет несколько десятков тысяч тонн в год.ShchKPK has a melting ability in relation to ice, for ShchKPK - 46% of the mass. on dry matter, it is 5 kg of ice per 1 kg of ShKKPK at a temperature of minus (2-4) ° C. The resource of one enterprise is several tens of thousands of tons per year.

Указанная задача изобретения решается за счет того, что в качестве многофункциональной присадки к ЩКПК используют неионогенное ПАВ в количестве 0,05-1,00%.The specified objective of the invention is solved due to the fact that as a multifunctional additive to ShchKPK use nonionic surfactants in the amount of 0.05-1.00%.

В качестве неионогенного ПАВ используют смесь бутиловых эфиров пропиленгликолей общей формулы C4H9O[CH2CH(CH3)O]nH, где n=2-4 при произвольном соотношении олигомеров. Такая смесь бутиловых эфиров производится в промышленном масштабе и используется при флотации руд цветных металлов. Указанные эфиры имеют температуру кипения в интервале 180-300°C, температуру застывания до минус 35°C, ограниченно растворимы в воде, при концентрации 0,01 масс.% в воде имеет поверхностное натяжение (35-50)·10-3 н/м. В интервале концентраций 0,05-1,00% они полностью смешиваются с ЩКПК.As a nonionic surfactant, a mixture of propylene glycol butyl ethers of the general formula C 4 H 9 O [CH 2 CH (CH 3 ) O] n H, where n = 2-4 at an arbitrary oligomer ratio, is used. Such a mixture of butyl ethers is produced on an industrial scale and is used in the flotation of non-ferrous metals. These esters have a boiling point in the range of 180-300 ° C, a pour point of up to minus 35 ° C, are limitedly soluble in water, at a concentration of 0.01 wt.% In water, has a surface tension of (35-50) · 10 -3 n / m In the concentration range of 0.05-1.00%, they are completely mixed with SCHPC.

Техническим результатом заявленного технического решения является:The technical result of the claimed technical solution is:

- снижение поверхностного натяжения, температуры застывания, вязкости или сохранение некоторых из указанных показателей на первоначальном уровне;- reduction of surface tension, pour point, viscosity, or maintaining some of these indicators at the initial level;

- уменьшение образования пены;- reduction of foam formation;

- создание равномерных пленок с меньшим расходом реагента на 1 м2;- the creation of uniform films with lower reagent consumption per 1 m 2 ;

- снижение прочности льда;- decrease in ice strength;

- уменьшение смерзания и примерзания угля, вскрышных пород с металлической стенкой за счет образования гидрофобных пленок и антифризов.- reduction of freezing and freezing of coal, overburden rocks with a metal wall due to the formation of hydrophobic films and antifreezes.

Готовят профилактическое средство смешением основы ЩКПК и присадки известными методами.A prophylactic is prepared by mixing the base of SchKPK and additives by known methods.

Примеры получения профилактического средства.Examples of the prophylactic.

В качестве основы использовали ЩКПК образцы 1 и 2. Показатели приведены в табл.1. Состав основы по прототипу установить невозможно. По патенту она содержит 25-65% сухого вещества, в том числе 18-30% натриевых солей органических кислот (адипаты натрия). В ЩКПК эти показатели составляют 39,5-47,0% сухого вещества, 18-36% адипатов. Для образцов ЩКПК имеем вязкость 12,3 и 19,1 мм2/с, температуру застывания минус 28 и минус 43°C.ShchKPK samples 1 and 2 were used as the basis. The indicators are given in table 1. The composition of the basis of the prototype cannot be established. According to the patent, it contains 25-65% of dry matter, including 18-30% of sodium salts of organic acids (sodium adipates). In SHKKPK, these indicators make up 39.5-47.0% of dry matter, 18-36% of adipates. For SchKKP samples, we have a viscosity of 12.3 and 19.1 mm 2 / s, a pour point of minus 28 and minus 43 ° C.

В примерах прототипа опыты, по-видимому, проведены на разбавленных растворах: занижены показатели вязкости, температуры застывания. Согласно рис.1 минимальная температура застывания основы минус 46°C достигается при концентрации сухого остатка ~47% масс., но вязкость при этом составляет порядка 19-20 мм2/с. При смешении с этиленгликолем вязкость композиции не может быть равна 4,13 мм2/с, как указано в примере 8 прототипа. Температура застывания минус 66°C также вызывает сомнение (возможно переохлаждение).In the examples of the prototype, the experiments were apparently carried out on dilute solutions: the viscosity, freezing point were underestimated. According to Fig. 1, the minimum pour point of the substrate minus 46 ° C is achieved at a solids concentration of ~ 47% by mass, but the viscosity is about 19-20 mm 2 / s. When mixed with ethylene glycol, the viscosity of the composition cannot be equal to 4.13 mm 2 / s, as described in example 8 of the prototype. The pour point minus 66 ° C is also in doubt (hypothermia is possible).

В примере 17 прототипа к основе добавляют CaCl2 в количестве 3% и получают подвижную жидкость с вязкостью 3,59 мм2/с и температурой застывания минус 64°C. Наш эксперимент показал, что добавка раствора CaCl2 к ЩКПК 1 и ЩКПК 2 сопровождается образованием обильного осадка кальциевых мыл, вся композиция становится малоподвижной и неприемлемой для промышленного использования.In example 17 of the prototype, CaCl 2 was added to the base in an amount of 3% to obtain a mobile fluid with a viscosity of 3.59 mm 2 / s and pour point minus 64 ° C. Our experiment showed that the addition of a CaCl 2 solution to ShKKPK 1 and ShKKPK 2 is accompanied by the formation of an abundant precipitate of calcium soaps, the whole composition becomes inactive and unacceptable for industrial use.

Пример 1Example 1

Профилактическое средство получают путем смешения ЩКПК 2 и 10% этиленгликоля.A prophylactic is obtained by mixing ShKKPK 2 and 10% ethylene glycol.

Пример 2Example 2

Профилактическое средство получают путем смешения ЩКПК 2 и 0,08% ПАВ.A prophylactic is obtained by mixing ShKKPK 2 and 0.08% surfactant.

Пример 3Example 3

Профилактическое средство получают путем смешения ЩКПК 2 и 0,5% ПАВ.A prophylactic is obtained by mixing ShKKPK 2 and 0.5% surfactant.

Пример 4Example 4

Профилактическое средство получают путем смешения ЩКПК 2 и 1% ПАВ.A prophylactic is obtained by mixing ShKKPK 2 and 1% surfactant.

Пример 5Example 5

Профилактическое средство получают путем смешения ЩКПК 1 и 0,5% ПАВ.A prophylactic is obtained by mixing ShKKPK 1 and 0.5% surfactant.

Пример 6Example 6

Профилактическое средство получают путем смешения ЩКПК 1 и 1% ПАВ.A prophylactic is obtained by mixing ShCHKPK 1 and 1% surfactant.

Показатели основы и целевого продукта представлены в табл.1.The indicators of the basics and the target product are presented in table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

* - А - смерзается, Б - не смерзается, В - примерзает к стальным стенкам, Г - не примерзает к стальным стенкам, Д - слабо смерзается, Е - слабо примерзает к металлическим стенкам.* - A - freezes, B - does not freeze, C - freezes to steel walls, G - does not freeze to steel walls, D - slightly freezes, E - weakly freezes to metal walls.

Качество пленки на стальной пластинке отражено в табл.2.The quality of the film on the steel plate is shown in table 2.

Таблица 2table 2 ОбразецSample Внешний видAppearance Расход на 1 м2, г/м2 Consumption per 1 m 2 , g / m 2 ЩКПК1ЩКПК1 неравномерное покрытиеuneven coverage 7070 Пример 6Example 6 равномерное покрытиеuniform coverage 4646 ЩКПК2ЩКПК2 неравномерное покрытиеuneven coverage 7676 Пример 4Example 4 равномерное покрытиеuniform coverage 6363

Распределение профилактического средства ЩКПК 2 и образца из примера 4 по силуфольной пластинке (SiO2) приведено на фотографии, представленной на фиг.2. В присутствии ПАВ ЩКПК дает более ровное покрытие.The distribution of the prophylactic means SchKPK 2 and the sample from example 4 according to the silufolol plate (SiO 2 ) are shown in the photograph presented in figure 2. In the presence of a surfactant, ShKKPK gives a more even coating.

ЩКПК приводит к снижению прочности льда. В присутствии неионогенного ПАВ удельная ударная вязкость льда снижается на большую величину (табл.3), что способствует выгрузке угля и породы.ShKKPK leads to a decrease in the strength of ice. In the presence of a nonionic surfactant, the specific impact strength of ice decreases by a large amount (Table 3), which contributes to the unloading of coal and rock.

Таблица 3Table 3 Образцы льда на основеBased ice samples Удельная ударная вязкость, Н·м/м2 The specific impact strength, N · m / m 2 Дистиллированная водаDistilled water 11111111 Раствор ЩКПК 1-10% в дистил. водеA solution of SchKPK 1-10% in distill. water 862862 Раствор образца примера 6-10% в дистил. водеA solution of the sample of example 6-10% in distill. water 653653

ЛитератураLiterature

1. Материалы семинара. /Проблемы смерзания и липкости минерального сырья в процессах его добычи, транспортировки и переработки./ Якутск, Якутский научный центр СО РАН. 1994.1. Materials of the workshop. / Problems of freezing and stickiness of mineral raw materials in the processes of its extraction, transportation and processing. / Yakutsk, Yakutsk Scientific Center of the SB RAS. 1994.

2. Данилов В.П., Фролова Е.А., Кондаков Д.Ф. и др. /Низкотемпературные противогололедные композиции в водно-солевых системах, включающих ацетаты и формиаты./ Химическая технология, т.12, №3, 2011.2. Danilov V.P., Frolova E.A., Kondakov D.F. et al. / Low-temperature deicing compositions in water-salt systems, including acetates and formates. / Chemical Technology, vol. 12, No. 3, 2011.

3. Пат. 1680750 Российская Федерация, C09K 3/22. /Профилактическое средство от выдувания и смерзания твердых топлив при транспортировании/ Коткин A.M., Святец И.Е., Ощепков И.А. и др.; заявитель и патентообладатель Украинский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по обогащению и брикетированию углей и Кузбасский политехнический институт. №4709117/26; заявл. 23.06.89; опубл. 30.09.91.3. Pat. 1680750 Russian Federation, C09K 3/22. / Prophylactic for blowing and freezing solid fuels during transportation / Kotkin A.M., Svyatets I.E., Oshchepkov I.A. and etc.; applicant and patent holder Ukrainian Research and Design Institute for Coal Preparation and Briquetting and Kuzbass Polytechnic Institute. No. 4,709,117 / 26; declared 06/23/89; publ. 09/30/91.

4. Пат.2486223 Российская Федерация, C09K 3/18. /Профилактическое средство против примерзания, прилипания и пыления сыпучих материалов/ Трушков А.В., Кутушева Л.Р.; заявитель и патентообладатель Трушков А.В.; заявл. 01.12.2011; опубл. 27.06.2013.4. Pat.2486223 Russian Federation, C09K 3/18. / Preventive agent against freezing, sticking and dusting of bulk materials / Trushkov A.V., Kutusheva L.R .; Applicant and patent holder A. Trushkov; declared 12/01/2011; publ. 06/27/2013.

Claims (1)

Профилактическое средство против смерзания и примерзания угля, вскрышных пород при транспортировке и хранении на основе получаемого в производстве капролактама водного раствора натриевых солей карбоновых кислот, отличающееся тем, что содержит присадку - смесь бутиловых эфиров пропиленгликолей общей формулы C4H9O[CH2CH(CH3)O]nH, где n=2-4 при произвольном соотношении олигомеров в количестве 0,05-1,00 мас.%. Prophylactic against freezing and freezing of coal, overburden during transportation and storage based on the aqueous solution of carboxylic acid sodium salts obtained in the production of caprolactam, characterized in that it contains an additive - a mixture of butyl ethers of propylene glycols of the general formula C 4 H 9 O [CH 2 CH ( CH 3 ) O] n H, where n = 2-4 at an arbitrary ratio of oligomers in an amount of 0.05-1.00 wt.%.
RU2014103821/05A 2014-02-04 2014-02-04 Prophylactic agent against freezing up and down of coal, overburden rocks at transportation and storage RU2564349C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014103821/05A RU2564349C2 (en) 2014-02-04 2014-02-04 Prophylactic agent against freezing up and down of coal, overburden rocks at transportation and storage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014103821/05A RU2564349C2 (en) 2014-02-04 2014-02-04 Prophylactic agent against freezing up and down of coal, overburden rocks at transportation and storage

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014103821A RU2014103821A (en) 2015-08-10
RU2564349C2 true RU2564349C2 (en) 2015-09-27

Family

ID=53795781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014103821/05A RU2564349C2 (en) 2014-02-04 2014-02-04 Prophylactic agent against freezing up and down of coal, overburden rocks at transportation and storage

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2564349C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2618010C1 (en) * 2016-07-12 2017-05-02 Валерий Викторович Жмаев Anti-icing liquid for treatment of walls and downs of mining and transport equipment from cooling and freezing of coal in mass and in transportation of loose cargo

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4162347A (en) * 1977-12-14 1979-07-24 The Dow Chemical Company Method for facilitating transportation of particulate on a conveyor belt in a cold environment
SU1680750A1 (en) * 1989-06-23 1991-09-30 Украинский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по обогащению и брикетированию углей Agent for preventing blowing out and congealing of solid fuels during transportation
RU2227151C1 (en) * 2002-08-22 2004-04-20 Открытое акционерное общество "Ангарская нефтехимическая компания" Method for lowering regelation of oil coke
RU2486223C1 (en) * 2011-12-01 2013-06-27 Алексей Витальевич Трушков Preventive agent against freezing, sticking and dusting of granular materials

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4162347A (en) * 1977-12-14 1979-07-24 The Dow Chemical Company Method for facilitating transportation of particulate on a conveyor belt in a cold environment
SU1680750A1 (en) * 1989-06-23 1991-09-30 Украинский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по обогащению и брикетированию углей Agent for preventing blowing out and congealing of solid fuels during transportation
RU2227151C1 (en) * 2002-08-22 2004-04-20 Открытое акционерное общество "Ангарская нефтехимическая компания" Method for lowering regelation of oil coke
RU2486223C1 (en) * 2011-12-01 2013-06-27 Алексей Витальевич Трушков Preventive agent against freezing, sticking and dusting of granular materials

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2618010C1 (en) * 2016-07-12 2017-05-02 Валерий Викторович Жмаев Anti-icing liquid for treatment of walls and downs of mining and transport equipment from cooling and freezing of coal in mass and in transportation of loose cargo
WO2018013011A3 (en) * 2016-07-12 2018-03-15 Валерий Викторович ЖМАЕВ Anti-icing liquid for treating the walls and floors of mining transport equipment to prevent freezing and congealing of coal in bulk and during the transport of loose cargo
RU2665942C1 (en) * 2016-07-12 2018-09-05 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Промышленные технологии химического синтеза" Anti-icing liquid for treatment of walls and downs of mining and transport equipment from cooling and freezing of coal in mass and in transportation of loose cargo

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014103821A (en) 2015-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2440396C2 (en) Methods and compositions for dust and freeze control
CA2749104C (en) Methods and compositions for dust control and freeze conditioning
US7108800B2 (en) Method for preventing the agglomeration or generation of dust from a particulate material comprising coal
CA2740419C (en) A composition for dust control and limiting moisture re-absorption
EP1797154B1 (en) Product for dust control and freeze control
RU2564349C2 (en) Prophylactic agent against freezing up and down of coal, overburden rocks at transportation and storage
US5132035A (en) Deicing compositions comprising calcium magnesium acetate and chelating agent
US11466224B2 (en) Asphalt-based dust control formulations
CN107686718B (en) Phase-change antifreezing solution
CA1339919C (en) Deicing compositions comprising calcium magnesium acetate and chelating agent
RU2550186C1 (en) Oil anti-freeze and anti-sticking and granular material anti-dust agent (versions)
Taylor et al. EXPERIMENTAL STUDIES ON DEVELOPMENT OF SUSTAINABLE AGRICULTURAL-BASED ROAD TRANSPORT DEICING APPLICATIONS.
RU2665533C1 (en) Ice-melting composition
US7276178B1 (en) Pan agglomerated deicer composition using anhydrous raw materials
CS222872B1 (en) Anti-fretting agent for loose and lumpy materials
PL164018B1 (en) Antifreeze liquid to prevent loose mineral freezing
PL206593B1 (en) Agent preventing loose mineral material, particularly coal, from freezing and freezing up

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160205