泡沫除尘技术的机理及其应用

泡沫除尘技术的机理及其应用
在矿物开采的各个工序中都会产生大量粉尘，严重污染工作环境。

据测定，粉尘中呼吸性粉尘的分散度所占比例很大，工人在此环境下作业必将吸入大量粉尘，导致工人患尘肺病。

目前我国矿山主要采用的除尘措施有喷雾洒水、通风除尘和除尘设备除尘等。

喷雾洒水除尘简单易行，但对呼吸性粉尘的除尘效率较低；使用高效除尘设备能很好地捕集呼吸性粉尘，如文丘里除尘器、布袋式除尘器、静电除尘器等，但这些除尘设备存在能耗大、易损坏、投资高、需抽尘密闭设备等问题。

因此，需要探索更好的除尘方法。

一些国家为提高呼吸性粉尘的除尘效率，广泛采用了物理化学除尘，即湿润剂除尘和泡沫除尘。

由于泡沫除尘具有结构简单、耗水量少、对呼吸性粉尘除尘效率高等特点，在国外得到广泛使用，并研制了多种泡沫除尘剂的配方和泡沫发生器的结构形式，取得了很好的除尘效果。

1、泡沫除尘机理
泡沫剂与水按比例混合，通过发泡器产生大量高倍数泡沫状的液滴，喷洒到尘源或空气中。

当泡沫液喷洒到矿石或料堆时，造成无空隙的泡沫体覆盖和遮断尘源，使粉尘得以湿润和抑制；当泡沫液喷射到含尘空气中，则形成大量的泡沫粒子群，其总体积和总面积很大，大大增加雾液与尘粒的接触面和附着力，提高了水雾的除尘效果。

其除尘机理包括：拦截、粘附、湿润、沉降等，几乎可捕集所有与泡沫相遇的粉尘，尤其对呼吸性粉尘有更强的凝聚能力，而且耗水量少。

2、泡沫除尘技术的应用
（1）泡沫除尘在皮带转载点或卸料口处的应用
皮带转载点和卸料口，由于存在一定的落差，矿物在下落过程中受到空气阻力的作用，造成矿物中细小粉尘飞扬，污染周围空气；特别是排土机卸料口，因落差很高，这些粉尘将随风飘移，严重污染居民区。

目前转载处的除尘方法常采用喷雾洒水和密闭抽尘。

当泡沫喷洒到密闭罩内，与粉尘不断碰撞、湿润，使粉尘受到控制。

由于发泡器发出的泡沫是连续的，当泡沫破灭的速度小于发泡器生成泡沫的速度时，泡沫在密闭罩内积聚，形成泡沫薄膜，阻止粉尘向外扩散溢出，从而达到控制粉尘的目的。

泡沫的发生量、发泡器个数和喷洒泡沫的位置，要根据实际情况而定。

（2）泡沫除尘在爆破、凿岩中的应用
在爆破前，由发泡器向爆堆处喷洒一定厚度的泡沫层，使爆破时矿石产生的大量粉尘和有毒气体与泡沫碰撞而被湿润、吸收，从而达到降尘除毒的目的。

在凿岩中，由发泡器产生的泡沫经管道送往凿岩机(或钻机)的水接头处，用泡沫代替水。

泡沫凿岩能解决湿式凿岩中出现的问题(如湿度大、冬季易冻结、打上向钻孔时劳动条件恶劣等)，并能提高对呼吸性粉尘的除尘效率。

3、泡沫除尘设备
徐州博泰矿山安全科技有限公司研发矿用泡沫降尘装置由箱体及泡沫产生设备、泡沫分配器、泡沫喷头及支架组成，该系统与斯瑞弗（博泰专用产品——矿用泡沫抑尘专用液）配合使用，对矿山采掘工作面及掘进隧道等地点的粉尘进行有效的治理。

技术特点：
（1）泡沫能够无空隙的覆盖综掘机切割滚筒，使切割在泡沫体内完成，从根本上阻止粉尘向外扩散；
（2）液体形成泡沫后，总体积和总表面积大幅度增大，增加了与粉尘的碰撞机率，增大了降尘效率；
（3）泡沫的液膜中含有特制的添加剂，能大幅度降低水的表面张力，迅速增加粉尘被湿润的速度；
（4）泡沫具有很好的粘性，粉尘和泡沫接触后会迅速被泡沫黏附；
（5）对于高瓦斯矿井，泡沫覆盖切割滚筒能有效抑制由于切割产生的火花，防止瓦斯和煤尘爆炸；
（6）耗水量小，避免了水雾除尘耗水量大而引起的综掘机沉陷，提高了工作效率；
（7）主要设备采用强力磁铁固定，安装、拆卸、维护方便。

结语
泡沫除尘技术集水雾降尘和化学抑尘的优点于一身，兼具减尘，降尘和除尘的功能，泡沫通过良好的覆盖、湿润和黏附等方式作用于粉尘，从根本上防止粉尘的扩散，有效的降低空气中粉尘浓度。

该技术与其它湿式抑尘相比，用水量可减少30～80%，抑尘效率比喷雾洒水高3～5倍。