礦山救護(hù)儀器中普遍使用的化學(xué)藥劑

1、 礦山救護(hù)儀器中普遍使用的化學(xué)藥劑 1 CO2汲取劑 壓縮氧氣呼吸器或壓縮氧氣自救器是一種閉路式呼吸愛護(hù)裝置，佩戴者呼氣中的CO2氣體經(jīng)過清凈罐后，被其中的CO2汲取劑汲取，其余的氣體返回氣囊，循環(huán)使用。在我國目前大部分使用的CO2汲取劑是Ca(OH)2。它的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)放出的熱量少，CO2汲取力量比較高，強(qiáng)度較大，顆粒沒有溶化結(jié)塊的現(xiàn)象。其缺點(diǎn)是CO2的汲取率較低，所以呼吸器清凈罐的體積和質(zhì)量都較大。 制備CO2汲取劑的方法許多，其中主要是選擇良好的石灰石（CaCO3）礦石進(jìn)行灼燒，制備活性CaO，再由CaO制備出化學(xué)性能活潑的Ca(OH)2。 在CO2汲取劑中，Ca(OH)2的質(zhì)量約占70以

2、上，水分占1521，此外還含有13的NaOH。增加或降低汲取劑中水分的含量，都會降低汲取劑汲取CO2的力量，所以汲取劑中水分含量是衡量汲取劑質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。在確定CO2汲取劑水分含量時，可以利用干燥和稱量的方法來進(jìn)行。在CO2汲取劑中加入NaOH，一方面是為了提高汲取劑汲取CO2的動態(tài)力量，另一方面是由于NaOH具有很強(qiáng)的吸濕性，可以愛護(hù)汲取劑具有足夠的濕度。假如CO2汲取劑的水分含量低于上述的標(biāo)準(zhǔn)時，就需要將它加濕。在進(jìn)行這一步工作時，可以預(yù)先計算好固定數(shù)量的汲取劑不夠的水量，然后用噴霧器進(jìn)行噴灑。在進(jìn)行噴灑時，應(yīng)當(dāng)將汲取劑勻稱地翻動。為了使水分能夠勻稱地分布到全部的汲取劑中，在經(jīng)過噴灑

3、處理后，必需將它保存在密封的容器中至少3d。在經(jīng)過密封保存之后，才可以將汲取劑取出進(jìn)行分析，確定水分含量。假如汲取劑水分含量過高，則可以將它放置在鐵盤上鋪成2030mm的高度，放入烘箱中在110120的溫度下烘干，直到汲取劑中的水分含量降低到20為止。 Ca(OH)2汲取劑一般被擠成直徑為35mm的圓柱體，顆粒的長度310mm也有做成小的、半球型的。由于Ca(OH)2汲取劑很簡單失去水分，所以必需將它保存在密閉的容器中，最好是放置在溫度為515，濕度較高的地方。 2 CO氧化催化劑 煤礦井下工人使用的自救器中有一種稱為過濾式的自救器，它具有體積小，質(zhì)量輕，便于隨自攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可以有效地防止CO

4、中毒的發(fā)生。其缺點(diǎn)是受災(zāi)區(qū)環(huán)境的限制，不能用于O2濃度低于17的環(huán)境中，所以它被廣泛地應(yīng)用在低瓦斯礦井中。在過濾式自救器中裝有干燥劑和CO氧化催化劑。常用的CO氧化催化劑又稱霍加拉特（Hopcalite）藥劑，由MnO2和CuO組成，霍加拉特藥劑的制備分為酸法和氨法。酸法是將肯定量的MnSO4細(xì)粉加入到肯定量的水中，快速地在反應(yīng)器中混合勻稱，立即加入肯定量的93的H2SO4，不斷攪拌，冷卻到50時，分批加入肯定量顆粒狀的KmnO4，溶液的溫度不應(yīng)超過75。加入完成后，溶液在60保持10min,然后加入大量的水進(jìn)行水解，對沉淀物進(jìn)行洗滌，至無SO 2- 4離子為止。將肯定量的Na2CO3的沸水溶

5、液加入制備好的MnO2懸浮液中，充分?jǐn)嚢?，然后將肯定量的CuSO4熱溶液加入到此混合物中，連續(xù)攪拌。稀釋，用傾瀉法洗滌至無SO 2- 4離子為止。過濾，對沉淀物進(jìn)行混捏后，可以擠成條型或壓成餅再破裂成814目顆粒，在275進(jìn)行活化處理。 氨法是將2025KmnO4溶液加入到910的（NH4）2CO3溶液中，在5090溫度下攪拌22.5h，然后加H2SO4或HNO3酸化，使其pH7。將1620的CuSO45H2O和1214%的Na2CO3溶液加入到酸化后的溶液中，在5090溫度下攪拌2.53h，然后過濾，洗滌除去SO 2- 4離子和未反應(yīng)的Cu2+的銅離子。在150180溫度下，干燥34 h，加

6、壓成型，破裂。將適當(dāng)粒度的顆粒在220270溫度下活化7080 h。 霍加拉特藥劑是常溫下CO氧化良好的催化劑，具有成本低、催化活性高等特點(diǎn)，所以它被廣泛地應(yīng)用在過濾式自救器中。它的缺點(diǎn)是遇水氣易“中毒”。 3 干燥劑 前面提到了礦用過濾式自救器中使用的常溫CO氧化催化劑是霍加拉特藥劑，它遇水氣“中毒”，所以在過濾式自救器的催化劑藥層前，裝有一層干燥劑來汲取吸氣中的水氣、防止催化劑“中毒”。通常使用的干燥劑是在活性炭上浸水氣分壓低的物質(zhì)，主要有LiBr、LiCl、CaCl2和ZnCl2等物質(zhì)，其中以浸LiBr、LiCl的干燥劑性能為最好。用做干燥劑的活性炭應(yīng)具有大的水容量，高的空隙率和足夠高的

7、強(qiáng)度。在生產(chǎn)干燥劑時，首先把被浸藥劑配成肯定濃度的溶液，然后把活性炭加到溶液中，使溶液完全浸沒活性炭，這樣浸泡1 d，進(jìn)行翻炒直到活性炭表面發(fā)干為止，裝入鐵盤中，在170左右的烘箱中干燥數(shù)小時即可，為了使被浸物質(zhì)能夠更好地浸到活性炭的微孔內(nèi)，在浸漬時可加入少量的表面活性劑。評價干燥劑的性能可從下面3個方面來進(jìn)行。干燥劑的強(qiáng)度。由于礦用過濾式自救器是隨身攜帶型的儀器，常常會遇到磕碰、振動等狀況，所以要求干燥劑要具有足夠的強(qiáng)度，否則在自救器隨身攜帶過程中會產(chǎn)生粉塵，一方面引起自救器呼吸阻力增加，另一方面干燥劑的粉末吸附在催化劑表面引起催化劑“中毒?！?干燥劑的吸濕力量。通過干燥劑的氣體應(yīng)具有很低的

8、水氣分壓。干燥劑的水容量。干燥劑不僅應(yīng)當(dāng)具有很強(qiáng)的吸濕力量，而且還應(yīng)具有足夠的水容量，水容量越大，被汲取的水氣就越多，過濾式自救器的防護(hù)時間也就越長。一般吸濕力量降低的干燥劑可以通過重新干燥或再重新浸少量吸水物質(zhì)后，重新干燥來恢復(fù)其吸濕力量。 4 生氧劑 在煤礦中另一種普遍使用的個人逃命搶救裝備是化學(xué)氧自救器，又稱隔離式自救器。它是一種循環(huán)式閉路呼吸愛護(hù)儀器，內(nèi)裝有化同學(xué)氧劑。生氧劑與人呼氣中的水汽和CO2反應(yīng)，汲取呼氣中的CO2氣體，同時生成O2。生成的O2供應(yīng)佩戴者呼吸使用，滿意佩戴者對O2的需求。常用的化同學(xué)氧劑為KO2。它是一種淡黃色粉末狀物質(zhì)，理論有效氧含量為33.80。KO2生氧劑

9、藥粉具有較好的粘結(jié)性，成型性能良好，可以與添加劑混合在一起。壓制成69乍狀生氧劑，強(qiáng)度大，粉塵小。由于KO2具有很強(qiáng)的吸濕力量，所以在生產(chǎn)和使用KO2生氧劑時，要求環(huán)境肯定濕度在5g/m3水以下。由于KO2藥粉吸濕后一方面會分解放氧，使得生氧劑有效氧含量降低，另一方面藥粉會結(jié)塊，影響藥粉在壓制成型過程中的下料，會消失“搭橋”現(xiàn)在，造成壓制出來的生氧劑藥片強(qiáng)度不均。假如化學(xué)氧自救器生氧藥罐的裝藥環(huán)境中濕度大，那么片狀KO2生氧劑會汲取空氣中的水分，使其強(qiáng)度大大降低。裝備出來的自救器在滾動之后會產(chǎn)生大量的粉塵，造成產(chǎn)品質(zhì)量不合格。 KO2是一種強(qiáng)氧化劑，與還原性物質(zhì)、有機(jī)物、可燃物（如鋁粉、紙屑、棉線、毛發(fā)等）接觸，會引發(fā)火災(zāi)和爆炸事故的發(fā)生，所以在使用和存放過程中肯定