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Un supresor de polvo verde innovador para áreas mineras de clima seco en una mina de cobre-níquel: integración de la retención de humedad y la resistencia a la erosión

Autores: Li, Zijun; Zhou, Zhe; Xu, Yu; Chen, Yin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Un supresor de polvo verde innovador para áreas mineras de clima seco en una mina de cobre-níquel: integración de la retención de humedad y la resistencia a la erosión


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Astronomía

Palabras clave

Rampas de mina
Supresores de polvo
Optimización de componentes
Agente humectante
Agente de unión
Experimentos sinérgicos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 12

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las rampas mineras, que sirven como un centro de transporte crítico en las actividades de minería subterránea, enfrentan graves problemas de contaminación por polvo y generación secundaria de polvo. Aunque los supresores de polvo son más eficientes que los métodos de rociado comúnmente utilizados en las minas, los supresores de polvo tradicionales de función única son inadecuados para el complejo entorno de aplicación de las rampas mineras. Basándose en el desarrollo de supresores de polvo convencionales de función única, esta investigación optimizó los componentes de agentes de unión, humectación y hidratación. A través de experimentos de optimización de un solo factor, se compararon las propiedades de retención de agua por tensión superficial y la viscosidad de diversos materiales, lo que permitió identificar los componentes principales del supresor de polvo. Mediante experimentos de antagonismo sinérgico, se determinó la combinación óptima del agente humectante y el agente de unión con excelente sinergia. Finalmente, se midieron la resistencia a la erosión del viento y la resistencia al rodamiento a través de experimentos ortogonales de tres factores, y se estableció la proporción óptima del supresor de polvo. Específicamente, se seleccionó goma de fenogreco (FG) como el agente de unión, azúcar de caña (CS) como el agente hidratante y éter de polioxietileno de fenol alquilo (Op-10) como el agente humectante. Los hallazgos de la investigación demuestran que la proporción óptima del supresor de polvo es 0.3% en peso de goma de fenogreco (FG) + 0.06% en peso de éter de polioxietileno de fenol alquilo (Op-10) + 3% en peso de azúcar de caña (CS). En estas condiciones, la tasa de fijación de polvo puede alcanzar hasta el 97~98% a una velocidad del viento de 8 m/s. La resistencia máxima al rodamiento puede alcanzar el 65~73% después de moler las muestras durante 1 minuto. La tensión superficial de la solución es de 13.74 mN/m, y el rendimiento de humectación mejoró en un 81% en comparación con el agua pura. Este supresor de polvo es de gran importancia para mejorar el entorno laboral de los trabajadores y garantizar el desarrollo sostenible de la industria minera.

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