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一种重负荷发动机冷却液废液转化利用方法

文献发布时间:2024-04-18 19:58:30


一种重负荷发动机冷却液废液转化利用方法

技术领域

本发明属于煤矿用发动机冷却液和液压支架用防冻液及传动介质领域,涉及一种重负荷发动机冷却液废液转化成液压支架防冻液的方法。

背景技术

露天矿工程机械、大型矿用卡车(载重量从120t级到400t级不等)等重载荷车辆相对集中,因该类车辆功率通常较大,发动机对散热的效率要求高,通常配置风冷和水冷装置,且以水冷为主,水冷装置不同机械所用冷却液的量从几十升到几百升不等;为保障冷却液系统正常工作,设备维修中心对该类车辆进行定期维修和保养,需要定期更换冷却液。更换下来的废冷却液不能直接排放,其处理或处置成本相对较高。废冷却液具有如下特点:

1)以防冻剂为主,同时含有不同金属的缓蚀剂。

2)部分车辆因密封损坏出现串油,导致冷却液存在漂油或浑浊的现象。

3)部分冷却液因水分蒸发过多,冰点较低;因加水过多,造成冰点过高。

4)部分冷却液因受污染,出现浑浊或沉淀现象。

5)部分冷却液pH值不符合要求或防腐蚀能力下降,冷却液出现沉淀现象。

因此,亟需一种废冷却液的减量技术,最好能够就近处置和利用,减少包装和运输成本,由此考虑到将煤矿用的废发动机冷却液加工成煤矿用液压支架防冻液,同时可在生产和使用中比较灵活的调节防冻等级。

液压支架防冻液用于液压支架、外注式单体液压支柱等液压设备在严寒季节地面储存、升井检修及出厂运输等情况下防止冻结的液压液体。在防冻的同时,起到润滑、防锈等作用,能够为液压系统提供有效的保护。液压支架用防冻液一般由水、防冻剂、防锈剂、防腐蚀剂、润滑剂等添加剂组成。液压支架防冻液通过泵站系统直接加入到液压支架中。MT/T1192-2020《液压支架用防冻液》将产品按其凝点划分成8个等级,其等级代号分别为25,30,35,40,45,50,55,60;如YFD-45表示凝点为-45℃以下的液压支架用防冻液。

发明内容

本发明的目的是提供一种重负荷发动机冷却液废液转化利用方法,利用该方法可将重负荷发动机冷却液废液制备成液压支架用防冻液,处理工艺简单,不仅减少了废发动机冷却液的排放,同时实现了转化利用,转化得到的液压支架防冻液能够满足不同区域的防冻要求,同时具有良好的润滑、防锈和防腐蚀功能;较直接生产相同型号的支架防冻液大大减少了乙二醇和缓蚀剂的用量,同时相对于直接运输防冻液成品到矿,节约了包装和运输成本、能源,综合成本也大大降低。

本发明提供的一种重负荷发动机冷却液废液转化利用方法,将重负荷发动机冷却液废液转化为液压支架防冻液。

上述的重负荷发动机冷却液废液转化利用方法中,所述的重负荷发动机冷却液废液转化利用方法,可包括以下步骤:

S1、将所述重负荷发动机冷却液废液进行逐级差异化过滤,收集清液;

S2、在所述清液中加入工艺水和/或防冻剂,然后加入包括水溶性润滑剂、缓冲剂、缓蚀剂和消泡剂的添加剂并进行混合,得到所述液压支架防冻液。

上述的重负荷发动机冷却液废液转化利用方法中,优选地,所述逐级差异化过滤为下述S11或S12:

S11、依次进行25μm过滤精度和5μm过滤精度;

S12、依次进行25μm过滤精度、5μm过滤精度和吸油棉过滤;

当所述逐级差异化过滤为步骤S12时,所述添加剂还包括乳化剂。

上述的重负荷发动机冷却液废液转化利用方法中,以制备所述液压支架防冻液的原料的总质量份数为100份计,所述添加剂中各组分的质量份数可如下:所述水溶性润滑剂3~5份、所述缓冲剂2~4份、所述缓蚀剂1.5~1.9份、所述乳化剂0~1.5份、所述消泡剂0.05~0.1份。

上述的重负荷发动机冷却液废液转化利用方法中,所述水溶性润滑剂为脂肪醇嵌段聚醚羧酸和油酸聚乙二醇酯中的至少一种;

所述缓冲剂为乙二胺四乙酸二钠、硼酸钠、三乙醇胺和二乙醇胺中的至少一种;

所述缓蚀剂为由三氮唑类化合物、芳香酸盐和癸二酸盐组成的复合缓蚀剂;

所述乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

上述的重负荷发动机冷却液废液转化利用方法中,所述缓蚀剂由三氮唑类化合物、芳香酸盐和癸二酸盐按质量比0.3:(2~5):(3~9)的比例在10℃~35℃下混合而成;

所述三氮唑类化合物为三唑酮、三唑醇和苯并三氮唑中的至少一种;

所述芳香酸盐为苯甲酸盐、邻苯二甲酸盐和间苯二甲酸盐中的至少一种;

所述癸二酸盐为癸二酸钠、癸二酸醇胺酯和癸二酸钾中的至少一种。

上述的重负荷发动机冷却液废液转化利用方法中,以制备所述液压支架防冻液的原料的总质量份数为100份计,所述清液的质量份数为66~78份。

上述的重负荷发动机冷却液废液转化利用方法中,所述工艺水为去离子水和生活饮用水中的至少一种;

所述防冻剂为醇类防冻剂,如乙二醇、丙二醇或二甘醇;

通过调节所述工艺水和/或所述防冻剂的质量份数,制备不同防冻等级的所述液压支架防冻液。

上述的重负荷发动机冷却液废液转化利用方法中,所述混合的条件如下:在10℃~35℃下搅拌混合,搅拌时间为30~50min,搅拌转速60~90r/min。

本发明进一步提供上述任一项所述的重负荷发动机冷却液废液转化利用方法制备得到的液压支架防冻液。

上述的液压支架防冻液中,以凝点划分,所述液压支架防冻液的防冻等级代号为25、30、35、40、45、50、55和60中的任一种。本发明液压支架防冻液具有良好的润滑、防锈和防腐蚀功能,具体可依据MT/T 1192-2020《液压支架用防冻液》对上述防冻液进行性能测试。

本发明具有如下有益效果:

本发明实现了露天矿废冷却液的转化利用,起到节能降耗的作用,同时节省了矿方废冷却液委托专业机构处理的成本,处理工艺简单,可以就地进行加工生产,能够减少包装和运输成本66%以上;以废冷却液为原料制备的液压支架防冻液,可以为煤矿液压支架冬季储存用,且该冷却液的成本较常规冷却液的成本低;依据缺什么补什么的原则,从防冻剂、工艺水、水溶性润滑剂、乳化剂、复合缓蚀剂、缓冲剂和消泡剂中有选择的进行差异化添加,在满足润滑、防锈和防腐蚀的基础上,通过调节防冻剂和配液水的比例,常温下搅拌混合即可制备出不同防冻等级(等级代号分别为25,30,35,40,45,50,55,60)的液压支架防冻液;同时矿方可根据当地的气候条件,灵活调整防冻等级,现配现用。

附图说明

图1为本发明重负荷发动机冷却液废液转化利用方法中废冷却液制备液压支架防冻液的流程图。

具体实施方式

正如背景技术中所描述的,露天矿工程机械、大型矿用卡车等重负荷发动机的废冷却液的处理成本高,亟需一种能够就近处置和利用的转化利用方法。本发明重负荷发动机冷却液废液转化利用方法,是将重负荷发动机冷却液废液转化为液压支架防冻液。通过将重负荷发动机冷却液废液转化成液压支架防冻液实现废物的再利用。例如,重负荷发动机冷却液为煤矿用废发动机冷却液,液压支架防冻液为煤矿用液压支架防冻液。本发明方法不仅实现了将煤矿用的废发动机冷却液加工成煤矿用液压支架防冻液,同时可在生产和使用中比较灵活的调节防冻等级。

如图1所示,本发明重负荷发动机冷却液废液转化利用方法包括以下步骤:S1、将重负荷发动机冷却液废液进行逐级差异化过滤,收集清液;S2、在清液中加入工艺水和/或防冻剂以调节冰点,然后加入包括水溶性润滑剂、缓冲剂、缓蚀剂和消泡剂的添加剂并进行混合,得到液压支架防冻液。本发明方法通过添加水溶性润滑剂、复合缓蚀剂、乳化剂、缓冲剂和消泡剂等添加剂,使最终制备得到的液压支架防冻液具有良好的润滑、防锈和防腐蚀功能。

根据本发明,步骤S1中,在逐级差异化过滤前测试重负荷发动机冷却液废液的外观、冰点、pH值和储备碱度,具体可按照GB29743-2013《机动车发动机冷却液》的标准测试外观、冰点、pH值和储备碱度;其中,通过测试外观(澄清与浑浊)判断是否使用吸油棉和乳化剂,为差异化过滤服务,外观浑浊通常会使用吸油棉和乳化剂;其中,通过测试冰点判断是否添加防冻剂;其中,通过测试pH值辅助判断使用缓冲剂的量;其中,通过测试储备碱度调节缓蚀剂和缓冲剂。

具体地,所述逐级差异化过滤可为下述S11或S12:S11、依次进行25μm过滤精度和5μm过滤精度;S12、依次进行25μm过滤精度、5μm过滤精度和吸油棉过滤;所述逐级差异化过滤为步骤S12时,所述添加剂还包括乳化剂。

具体地,可通过测定重负荷发动机冷却液废液依次经25μm过滤精度和5μm过滤精度的过滤的过滤液的外观,当浑浊时继续进行吸油棉过滤,当清澈透亮时无需再进行吸油棉过滤,具体可按照MT/T 1192-2020《液压支架用防冻液》技术要求测试外观。在本发明的具体实施例中,25μm过滤精度中配置聚丙烯针刺毡滤袋,5μm过滤精度配置活性炭纤维折叠滤芯。所述吸油棉以100%聚丙烯(polypropylene)为原料;吸油倍数:油类≥20倍;浸油速度:小于1分钟;环保无毒无公害:用后处理焚烧余灰低于0.02%。

根据本发明,步骤S2中可先测定清液的冰点,根据最终制备的液压支架防冻液的凝点在清液中加入所需量的工艺水和/或防冻剂,具体可按照MT/T 1192-2020《液压支架用防冻液》技术要求测试冰点。例如,当冰点较低时,在清液中加入工艺水;当冰点较高时,在清液中加入防冻剂,得到调节后的1#液或调节后的2#液。根据液压支架防冻液对凝点、润滑性、防锈性和消泡性的要求,调整水和防冻剂的比例,差异化的补加水溶性润滑剂、复合缓蚀剂和消泡剂等添加剂,如通过测定调节后的1#液或调节后的2#液的pH值,辅助判断缓冲剂的添加量,具体可按照MT/T 1192-2020《液压支架用防冻液》技术要求测试pH值。

优选地,以制备液压支架防冻液的原料的总质量份数为100份计,添加剂中各组分的质量份数如下:水溶性润滑剂3~5份、缓冲剂2~4份、缓蚀剂1.5~1.9份、乳化剂0~1.5份、消泡剂0.05~0.1份。具体地,以制备液压支架防冻液的原料的总质量份数为100份计,添加剂中各组分的质量份数为下述任一种:1)水溶性润滑剂3份、缓冲剂4份、缓蚀剂1.9份、乳化剂1.5份、消泡剂0.05份;2)水溶性润滑剂4份、缓冲剂3份、缓蚀剂1.7份、乳化剂1份、消泡剂0.08份;3)水溶性润滑剂5份、缓冲剂2份、缓蚀剂1.5份、乳化剂0份、消泡剂0.1份。

进一步优选地,水溶性润滑剂为脂肪醇嵌段聚醚羧酸和油酸聚乙二醇酯中的至少一种,如质量比为(1~3):1(如1:1、2:1或3:1)的脂肪醇嵌段聚醚羧酸和油酸聚乙二醇酯,脂肪醇嵌段聚醚羧酸的平均分子量为720,油酸聚乙二醇酯的平均分子量为860;缓冲剂为乙二胺四乙酸二钠、硼酸钠、三乙醇胺和二乙醇胺中的至少一种,如质量比为1:1的三乙醇胺和二乙醇胺、质量比为1:1的硼酸钠和二乙醇胺、或者质量比为1:1的乙二胺四乙酸二钠和二乙醇胺;缓蚀剂为由三氮唑类化合物、芳香酸盐和癸二酸盐组成的复合缓蚀剂;乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚,如平均分子量为600的脂肪醇聚氧乙烯醚;消泡剂为氟硅消泡剂。

其中,更进一步优选地,缓蚀剂由三氮唑类化合物、芳香酸盐和癸二酸盐按质量比0.3:(2~5):(3~9)的比例在10℃~35℃下混合而成,如0.3:2:9、0.3:5:6或0.3:3:3。具体地,三氮唑类化合物为三唑酮、三唑醇和苯并三氮唑中的至少一种,如质量比为1:1:1的三唑酮、三唑醇和苯并三氮唑、质量比为1:1的三唑醇和苯并三氮唑、或者质量比为1:1的三唑酮和苯并三氮唑;芳香酸盐为苯甲酸盐、邻苯二甲酸盐和间苯二甲酸盐中的至少一种;癸二酸盐为癸二酸钠、癸二酸醇胺酯和癸二酸钾中的至少一种,如质量比1:1的癸二酸钠和癸二酸醇胺酯、或者质量比为1:1的癸二酸钾和癸二酸醇胺酯。

根据本发明,以制备液压支架防冻液的原料的总质量份数为100份计,清液的质量份数为66~78份,如66.6份、71.55份或77.22份。优选地,工艺水为去离子水和生活饮用水中的至少一种。防冻剂可为本领域中公知的防冻剂任意,如防冻剂为醇类防冻剂,包括但不限于乙二醇、丙二醇或二甘醇,本领域公知具有降低凝点的醇类均可以使用,在本发明的具体实施例中防冻剂为乙二醇,符合GB/T 4649-2018《工业用乙二醇》的技术要求。通过调节工艺水和/或防冻剂的质量份数,制备不同防冻等级的液压支架防冻液。如在本发明的一个具体实施例中,由冰点为-35℃的废冷却液制备YFD-45型的支架防冻液,以原料总质量为100份计,各原料的质量份数如下:71.55份清液,18份防冻剂,3份水溶性润滑剂,1.9份缓蚀剂,1.5份乳化剂,4份缓冲剂,0.05份消泡剂;在本发明的另一个具体实施例中,由冰点为-41℃的废冷却液制备YFD-30型的支架防冻液,以原料总质量为100份计,各原料的质量份数如下:77.22份清液,13份工艺水,4份水溶性润滑剂,1.7份缓蚀剂,1份乳化剂,3份缓冲剂,0.08份消泡剂;在本发明的再一个具体实施例中,由冰点为-43℃的废冷却液制备YFD-60型的支架防冻液,以原料总质量为100份计,各原料的质量份数如下:66.6份清液,24.8份防冻剂,5份水溶性润滑剂,1.5份缓蚀剂,2份缓冲剂,0.1份消泡剂。步骤S2中混合成外观为透明均一流体即可,优选地,混合的条件如下:在10℃~35℃下搅拌混合,搅拌时间为30~50min(如30min、40min或50min),搅拌转速60~90r/min(如60r/min、80r/min或90r/min)。本发明方法在常温下搅拌混合即可制备出不同防冻等级防冻液,工艺简单,防冻等级具体可用便携式手持冰点仪进行测定。

本发明还保护上述重负荷发动机冷却液废液转化利用方法制备得到的液压支架防冻液。本发明液压支架防冻液能够满足不同区域的防冻要求,以凝点划分,防冻等级代号为25、30、35、40、45、50、55和60中的任一种,即YFD-25型、YFD-30型、YFD-35型、YFD-40型、YFD-45型、YFD-50型、YFD-55型和YFD-60型中的任一种,同时具有良好的润滑、防锈和防腐蚀功能(如依据MT/T 1192-2020《液压支架用防冻液》对上述防冻液进行性能测试)。较对比例生产相同型号的支架防冻液大大减少了乙二醇和缓蚀剂的用量,产品的性能指标与对比例的指标接近,但相对于直接运输成品(对比例)到矿,包装费用和运输成本节省了66%以上,节约了能源,同时矿方的综合成本也大大降低。

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述,给出的实施例仅为了阐明本发明,而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南,并不以任何方式构成对本发明的限制。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法;所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。

下述实施例中,脂肪醇嵌段聚醚羧酸的平均分子量720,商购于武汉拉那白医药化工有限公司。

油酸聚乙二醇酯的平均分子量为860,商购于海安石油化工厂。

脂肪醇聚氧乙烯醚的平均分子量为600,商购于海安石油化工厂。

下述实施例中所用的工艺水,如无特殊说明,均为生活饮用水。

吸油棉以100%聚丙烯(polypropylene)为原料;吸油倍数:油类≥20倍;浸油速度:小于1分钟;环保无毒无公害:用后处理焚烧余灰低于0.02%;吸油棉商购于深圳市源美电子有限公司。

氟硅消泡剂品牌为北京筑宝消泡剂,产品型号为DZ-1000。

实施例一

一种重负荷发动机冷却液废液转化利用方法,由废冷却液制备YFD-45型的支架防冻液。山西某露天矿废冷却液样品理化指标如表1所示。采用25μm过滤精度(配置聚丙烯针刺毡滤袋)、5μm过滤精度(配置活性炭纤维折叠滤芯)和吸油棉依次对废冷却液进行过滤,得到外观相对清亮的冷却液,采用手持式冰点仪测试其冰点为-35℃,制备YFD-45型的支架防冻液,需补加的添加剂占支架防冻液的比例,由如下质量份的组分制成,总量以100份计:向其中补加乙二醇18份,水溶性润滑剂3份,复合缓蚀剂1.9份,乳化剂1.5份,缓冲剂4份,消泡剂0.05份。

在本实施例中,水溶性润滑剂由脂肪醇嵌段聚醚羧酸(平均分子量为720)和油酸聚乙二醇酯(平均分子量为860)按照质量比为1:1混合制备。

在本实施例中,复合缓蚀剂由三氮唑类(三唑酮和苯并三氮唑按照质量比1:1混合)、芳香酸盐(苯甲酸钠)和癸二酸盐(癸二酸钠和癸二酸醇胺酯按照质量比1:1混合)按质量比0.3:2:9在常温(25℃)下混合而成。

在本实施例中,乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚(平均分子量为600)。

在本实施例中,缓冲剂由乙二胺四乙酸二钠和三乙醇胺按照质量比1:1混合。

本实施例中,消泡剂为氟硅消泡剂。

在本实施例中,由废冷却液制备液压支架防冻液的方法包括以下步骤:

1)采用25μm过滤精度(配置聚丙烯针刺毡滤袋)、5μm过滤精度(配置活性炭纤维折叠滤芯)和吸油棉依次对废冷却液进行过滤,得到外观相对清亮的废冷却液Ⅰ号。

2)向反应釜中依次加入71.55份废冷却液Ⅰ号,18份乙二醇,3份水溶性润滑剂,1.9份复合缓蚀剂,1.5份乳化剂,4份缓冲剂,0.05份消泡剂,常温(25℃)下搅拌50min,转速90r/min,得到YFD-45型液压支架防冻液,取样观察,液体应均一透亮。

在本实施例中,乙二醇符合GB/T 4649-2018《工业用乙二醇》的技术要求;采用废冷却液制备的YFD-45型液压支架防冻液,依据MT/T 1192-2020《液压支架用防冻液》对上述防冻液进行性能测试,产品性能检测数据见表3。

对比例一

对比例一与实施例一添加剂类别和添加量的区别如表2所示,对比例一防冻剂为乙二醇,乙二醇符合GB/T 4649-2018《工业用乙二醇》的技术要求;按照对比例一的添加量,向反应釜中依次加入工艺水、乙二醇和其它添加剂,其它添加剂的添加顺序、搅拌温度、搅拌时间和搅拌速度与实施例一相同,制备YFD-45液压支架防冻液,对比例一防冻液性能检测数据见表3。

实施例一较对比例一生产相同型号的支架防冻液大大减少了防冻剂和缓蚀剂的用量,产品的性能指标与对比例的指标接近,但相对于直接运输成品(对比例)到矿,包装费用和运输成本减少了近72%,节约了能源,同时使用方的综合成本也大大降低。

表1山西某露天矿废冷却液样品理化指标

表2 YFD-45液压支架防冻液组成

表3 YFD-45液压支架防冻液检测数据

实施例二

一种重负荷发动机冷却液废液转化利用方法,由废冷却液制备YFD-30型的液压支架防冻液。内蒙古某1#露天矿废冷却液样品理化指标如表4所示,采用25μm过滤精度(配置聚丙烯针刺毡滤袋)、5μm过滤精度(配置活性炭纤维折叠滤芯)和吸油棉依次对废冷却液进行过滤,得到外观清亮的冷却液,采用手持式冰点仪测试其冰点为-41℃,制备YFD-30型的液压支架防冻液,需补加的添加剂占支架防冻液的比例,由如下质量份的组分制成,总量以100份计:向其中补加水13份,水溶性润滑剂4份,复合缓蚀剂1.7份,乳化剂1份,缓冲剂3份,消泡剂0.08份。

在本实施例中,水溶性润滑剂由脂肪醇嵌段聚醚羧酸(平均分子量为720)和油酸聚乙二醇酯(平均分子量为860)按照质量比为2:1混合制备。

在本实施例中,复合缓蚀剂由三氮唑类(三唑醇和苯并三氮唑按照质量比1:1混合)、芳香酸盐(邻苯二甲酸钠)、癸二酸盐(癸二酸钾和癸二酸醇胺酯按照质量比1:1混合)按质量比0.3:5:6在常温(25℃)下混合而成。

在本实施例中,乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚(平均分子量为600)。

在本实施例中,缓冲剂由硼酸钠和二乙醇胺按照质量比1:1混合。

本实施例中,消泡剂为氟硅消泡剂。

在本实施例中,由废冷却液制备液压支架防冻液的方法包括以下步骤:

1)采用25μm过滤精度(配置聚丙烯针刺毡滤袋)、5μm过滤精度(配置活性炭纤维折叠滤芯)和吸油棉依次对废冷却液进行过滤,得到外观透亮的废冷却液Ⅱ号。

2)向反应釜中依次加入77.22份废冷却液Ⅱ号,13份工艺水,4份水溶性润滑剂,1.7份复合缓蚀剂,1份乳化剂,3份缓冲剂,0.08份消泡剂,常温(25℃)下搅拌40min,转速80r/min,得到YFD-30型液压支架防冻液,取样观察,液体应均一透亮。

在本实施例中,采用废冷却液制备的YFD-30型液压支架防冻液,依据MT/T1192-2020《液压支架用防冻液》对上述防冻液进行性能测试,产品性能检测数据见表6。

对比例二

对比例二与实施例二添加剂类别和添加量的区别如表5所示,对比例二防冻剂为乙二醇,乙二醇符合GB/T 4649-2018《工业用乙二醇》的技术要求;按照对比例二的添加量,向反应釜中依次加入工艺水、乙二醇和其它添加剂,其它添加剂的添加顺序、搅拌温度、搅拌时间和搅拌速度与实施例二相同,制备YFD-30液压支架防冻液,对比例二防冻液性能检测数据见表6。

实施例二较对比例二生产相同型号的支架防冻液大大减少了防冻剂和缓蚀剂的用量,产品的性能指标与对比例的指标接近,但相对于直接运输成品(对比例)到矿,包装费用和运输成本减少了近78%,节约了能源,同时使用方的综合成本也大大降低。

表4内蒙古某1#露天矿废冷却液样品理化指标

表5YFD-30液压支架防冻液组成

表6 YFD-30液压支架防冻液检测数据

实施例三

一种重负荷发动机冷却液废液转化利用方法,由废冷却液制备YFD-60型液压支架防冻液。内蒙古某2#露天矿废冷却液样品理化指标如表7所示,采用25μm过滤精度(配置聚丙烯针刺毡滤袋)和5μm过滤精度(配置活性炭纤维折叠滤芯)过滤器依次对废冷却液进行过滤,得到外观清亮的冷却液,采用手持式冰点仪测试其冰点为-43℃,制备YFD-60型的液压支架防冻液,需补加的添加剂占支架防冻液的比例,由如下质量份的组分制成,总量以100份计:向其中补加防冻剂24.8份,水溶性润滑剂5份,复合缓蚀剂1.5份,缓冲剂2份,消泡剂0.1份。

在本实施例中,水溶性润滑剂由脂肪醇嵌段聚醚羧酸(平均分子量为720)和油酸聚乙二醇酯(平均分子量为860)按照质量比为3:1混合制备。

在本实施例中,复合缓蚀剂,由三氮唑类(三唑酮、三唑醇和苯并三氮唑按照质量比1:1:1混合)、芳香酸盐(间苯二甲酸钠)、癸二酸盐(癸二酸钠和癸二酸醇胺酯按照质量比1:1混合)按质量比0.3:3:3在常温(25℃)下混合而成。

在本实施例中,缓冲剂由三乙醇胺和二乙醇胺按照质量比1:1混合。

在本实施例中,消泡剂为氟硅消泡剂。

在本实施例中,由废冷却液制备液压支架防冻液的方法包括以下步骤:

1)采用25μm过滤精度(配置聚丙烯针刺毡滤袋)和5μm过滤精度(配置活性炭纤维折叠滤芯)过滤器依次对废冷却液进行过滤,得到外观透亮的废冷却液Ⅲ号。

2)向反应釜中依次加入66.6份废冷却液Ⅲ号,24.8份防冻剂,5份水溶性润滑剂,1.5份复合缓蚀剂,2份缓冲剂,0.1份消泡剂,常温(25℃)下搅拌30min,转速60r/min,得到YFD-60型液压支架防冻液,取样观察,液体应均一透亮。

在本实施例中,乙二醇符合GB/T 4649-2018《工业用乙二醇》的技术要求,采用废冷却液制备的YFD-60型液压支架防冻液,防冻液性能检测数据见表9。

对比例三

对比例三与实施例三添加剂类别和添加量的区别如表8所示,对比例三防冻剂为乙二醇,乙二醇符合GB/T 4649-2018《工业用乙二醇》的技术要求,在对比例中,乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚,乳化剂在复合缓蚀剂和缓冲剂之间添加;按照对比例三的添加量,向反应釜中依次加入工艺水、乙二醇和其它添加剂,其它添加剂的添加顺序、搅拌温度、搅拌时间和搅拌速度与实施例三相同,制备YFD-60液压支架防冻液,对比例三防冻液性能检测数据见表9。

实施例三较对比例三生产相同型号的支架防冻液大大减少了防冻剂和缓蚀剂的用量,产品的性能指标与对比例的指标接近,但相对于直接运输成品(对比例)到矿,包装费用和运输成本减少了约67%,节约了能源,同时使用方的综合成本也大大降低。

表7内蒙古某2#露天矿废冷却液样品理化指标

表8 YFD-60液压支架防冻液组成

表9 YFD-60液压支架防冻液检测数据

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根据上述实施例一、二、三分别采用不同的废冷却液,通过差异化的补加添加剂得到不同凝点的液压支架用防冻液,实施例所列防冻剂为乙二醇,但不限于只适用于该防冻剂,具有降低凝点的醇类(如丙二醇等)可以推广使用。从表3、表6和表9中数据可知,本发明采用废冷却液制备得到的液压支架防冻液(废冷却液+过滤+补充添加剂)能够满足不同区域的防冻要求,同时具有良好的润滑、防锈和防腐蚀功能。较对比例生产相同型号的支架防冻液大大减少了乙二醇和缓蚀剂的用量,产品的性能指标与对比例的指标接近,但相对于直接运输成品(对比例)到矿,包装费用和运输成本节省了66%以上,节约了能源,同时矿方的综合成本也大大降低。本发明利于“废冷却液+过滤+补充添加剂”模式推广,利于变废为宝,起到节能降耗的作用。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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