Склад для заглушення отруйних газів

Изобретение относится преимущественно к горнорудной промышленности и может быть использовано для борьбы с ядовитыми газами при проведении взрывных работ, в частности, для подавления окиси углерода в разрыхленной горной массе, скапливающейся в ней после массовых взрывов, и прилежащем к поверхности слое воздуха. Известен состав для подавления токсичных газов, образующи хся при взрывных работах, преимущественно окислов азота [Авт. св. СССР № 1469181, кл. Ε 21 F 5/02, 1985]. Окислителем в составе является пиросульфит натрия (Na2S2O5). Признаками аналога, совпадающими с признаками заявляемого состава, являются следующие: вода (в составе); поглотитель ядовитых газов. Причиной, препятствующей достижению технического результата, заключающегося в возможности подавления оксида углерода (СО), является малая активность пиросульфита натрия по отношению к оксиду углерода. Известен также гелеобразующий состав для подавления ядовитых газов, особенно оксида углерода, образующегося в результате взрыва горной породы [Авт. св. СССР № 1276834, кл. Ε 21 F 5/06, 1986]. Состав по структуре представляет собой пасту. В качестве окислителя в нем использован персульфат аммония, который, хотя и является сильнодействующим окислителем, но небезопасен в обращении. При использовании состав закладывают во взрывную полость. Признаком аналога, совпадающим с признаками заявляемого состава, является поглотитель оксида углерода. Причиной, препятствующей достижению технического результата, заключающегося в возможности обработки большой поверхности и в возможности использования состава после взрыва, является агрегатное состояние состава, лишающее его способности покрыть большие площади, тем более, эффективно взаимодействовать с газами, находящимися в приближенном к земле слое воздуха. Кроме того, в состав пасты входит небезопасная в обращении сернокислая соль аммония. За прототип принят состав на основе перекиси водорода, вступающий во взаимодействие после взрыва с оксидом углерода при нормальной температуре, находящимся в поверхностном слое породы и в прилежащем к нему слое воздуха [Поздняков З.Г., Росел Б.Д. Справочник по промышленным взрывоопасным веществам. М., Недра, 1977, с. 33]. В составе по прототипу признаками, совпадающими с признаками заявляемого состава, являются: жидкая консистенция; поглотитель оксида углерода в качестве рабочего элемента; вода в качестве растворителя. Причиной, препятствующей достижению технического результата, заключающегося в повышении газоподавляющей способности и удешевлении состава, является недостаточно высокая активность перекиси водорода по отношению к оксиду углерода, а также относительно высокая ее себестоимость. Задачей, решаемой изобретением, является расширение арсенала составов, пригодных для подавления оксида углерода при нормальных условиях среды после взрыва на больших площадях, при повышенной эффективности действия состава, его относительной дешевизне и безопасности в обращении. Задача достигается тем, что в составе для подавления ядовитых газов, преимущественно оксида углерода, в качестве поглотителя использован углещелочной реагент при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: Углещелочной реагент 1,0-5,0 Вода Остальное. Заявляемый состав отличается от прототипа выбором в качестве поглотителя оксида углерода угле щелочного реагента, который никогда ранее не был использован в этом качестве. Между достигаемым техническим результатом и совокупностью заявленных признаков существует причинно-следственная связь, ибо угле щелочной реагент дешев, получают его в побочном производстве обработки, например, бурого угля и (или) торфа и обладает большей поглощающей способностью, чем известные составы, применяемые в аналогичных целях. Углещелочной реагент получают в промышленных масштабах путем обработки бурого угля после извлечения из него битума в производстве горного воска водным раствором. Содержит около 40% натриевых солей гуминовых кислот. Для экспериментальной проверки и сравнения приняты в качестве поглотителей оксида углерода водные растворы углещелочного реагента (УЩР) и перекиси водорода. Эффективность поглощения оксида углерода указанными растворами определялась методом барботирования. Для этого оксид углерода пропускался через испытуемый раствор и по разности концентраций газа до прохождения через раствор и после определялась эффективность его очистки. Начальная концентрация оксида углерода составляла 7/8%. Это максимальная концентрация, которая зафиксирована в разрыхленной горной массе после массового взрыва. Устройство, на котором определялась эффективность газоподавления, включает в себя колбу для испытуемого раствора с пробкой, в которую впаяны две стеклянные трубки. Одна трубка выполнена короткой, на 2-3 мм выступает ниже пробки, а другая - длинная, выполнена на всю длину колбы и внизу имеет насадок для диспергирования подаваемого газа. Длинная трубка через ручной насос Камовского соединена с резиновой камерой, содержащей оксид углерода, а короткая стеклянная трубка соединена с приемной резиновой камерой, в которую газ поступает после прохождения через испытуемый раствор. Принцип действия прибора заключается в следующем. В колбу вливалось два литра испытуемого раствора. При помощи насоса Камовского из наполненной газом камеры через длинную стеклянную трубку газ объемом в 1 л подавался в колбу и пропускался через испытуемый раствор, а затем через короткую стеклянную тр убку поступал в приемную камеру. Концентрация газа в камерах до очистки и после очистки в растворе определялась при помощи газоанализатора 121ФА01. Диапазон измерений объемной доли оксида углерода газоанализатором 0-5; 0 10%, цена деления шкалы прибора - 0,2%. Результаты сравнительного исследования эффективности очистки оксида углерода в водных растворах угле щелочного реагента и перекиси углерода представлены в табл. 1 и 2. Как видно из результатов, эффективность очистки оксида углерода водным раствором углещелочного реагента несколько выше, чем при использовании перекиси водорода. Из табл. 1 следует, что эффективность очистки оксида углерода водным раствором УЩР концентрации менее 1 % низкая и составляет 28%, т.е. из первоначально пропущенных через раствор 97,5 мг (7,8%) оксида углерода поглощено его 27,5 мг (28%). Причем, из -27,5 мг водой поглощено около 21-23 мг, и только остальные 4,4-6,5 мг -раствором УЩР. Как видно из результатов, принимать концентрацию УЩР в растворе выше 6% нецелесообразно, так как эффективность очистки повышается незначительно, а стоимость раствора увеличивается. Исходя из этого, оптимальными необходимо считать концентрации УЩР в растворе 1-6%. УЩР легко разбавляется водой до любой концентрации, прост при приготовлении раствора. Водные растворы УЩР использовались на Северном горно-обогатительном комбинате (г. Кривой Рог) для дегазации разрыхленной горной массы после массовых взрывов. Подача водных растворов УЩР во взорванную горную массу осуществлялась при помощи гидромониторных поливочных машин, широко используемых в карьерах, с дальнобойностью струи 60-70 м и емкостью бака для раствора 70 м 3.