[發明專利]一種基于懸濁液的摻礫黏土土石分離方法

有效

• 申請號: 202210178281.4
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114522797B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 孫一清;沈振中;黃章鑫;馮亞新;疏永康;周東昊;陳官運;林文;賈文濤;李皓璇;王鴻;馬保泰;丁煜;劉睿文
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: B03B7/00
• 分類號: B03B7/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李想

1.一種基于懸濁液的摻礫黏土土石分離方法，其特征在于：分離步驟如下：

步驟一、將摻礫黏土碎塊和清水倒入攪動裝置進行混合；

步驟一（1）、在摻礫黏土碎塊與清水混合前，先將摻礫黏土碎塊進行擊碎；采用人工初篩方式對擊碎后的摻礫黏土碎塊進行篩選，篩出體積較大的摻礫黏土碎塊；

礫石篩孔徑規格為：0.075mm、0.15mm、0.3mm、0.6mm、1.18mm、2.36mm、4.75mm、9.5mm、13.2mm、16mm、19mm、26.5mm、31.5mm、37.5mm、53.5mm；人工初篩體積較大的摻礫黏土碎塊的粒徑為53.5mm、37.5mm與31.5mm的全部礫石和粒徑為19mm與16mm的部分礫石篩出；

步驟一（2）、攪動裝置的體積為V，攪動裝置的高度為H，攪動裝置的半徑為R；攪動裝置在停止狀態下加入初篩后的大、小摻礫黏土碎塊，大、小摻礫黏土碎塊的填裝高度為1/3H；再向攪動裝置內加入清水，使液面高度到達2/3H~3/4H；

步驟二、啟動攪動裝置中伸縮旋轉桿攪動從而帶動空心攪動槳將摻礫黏土與清水充分攪動；攪動過程依次分為：初期慢速攪動：將大、小摻礫黏土碎塊與清水攪動初步形成懸濁液；后期高速攪動：提高轉速對初步形成懸濁液進行攪動；

攪動裝置中的伸縮式旋轉桿初期攪動轉速為183r/min；待液面穩定后，提高轉速至366r/min，攪動時間為5min；再次提高轉速至549?r/min，攪動時間為5min；最后提高轉速至732r/min，攪動時間為5min；若攪最后動時液面出現微小氣泡則延長攪動時間；

步驟三、將攪動完成后的攪動裝置整體移動至振篩裝置上方；該振篩裝置的高度H’、半徑R’分別大于攪動裝置的高度H、半徑R；

步驟四、在振篩裝置內的多級篩網卡槽中放置不同孔徑的篩網，并根據篩網的孔徑從大到小依次放置在多級篩網卡槽，由高至低排列；

步驟五、將攪動裝置的底端嵌入振篩裝置的頂端內，由攪動裝置的底端出料口向振篩裝置內進行釋放懸濁液；懸濁液經過高至低排列布置的篩網進行濾篩；該攪動裝置底部的出口形式采用多開掩門結構；

步驟六、在釋放懸濁液過程中，攪動裝置將底部多開掩門結構打開L1cm縫隙，首先讓摻礫黏土與清水混合物中的懸濁液、泥狀物及小顆粒的礫石落到振篩裝置內，保持300s；然后繼續打開到L2cm的縫隙，此處L2?L1，進一步讓礫石顆粒落入振篩裝置中，保持250s，最后依次打開到L3cm、L4cm、L5cm...直至完全打開，后續打開縫隙比首次打開縫隙逐漸增加，保持時間遞減；

步驟七，振篩排泥再振篩：

步驟七（1）、打開振篩裝置對礫石及懸濁液進行振篩，促使礫石與礫石上附著的黏土分離；之后通過振篩裝置中的排泥閥門，排放分離出的懸濁液；使用容器盛裝黏土懸濁液；

步驟七（2）、打開振篩底盤對剩下的不同粒徑礫石再次振篩:在排出黏土懸濁液后保持排泥閥門打開，再次啟動振篩裝置，對不同孔徑篩網上的礫石再次進行振篩，將礫石上剩余的懸濁液振出，通過排泥閥門排出到容器中；

步驟八、將容器中的懸濁液靜置處理1天進行沉淀；沉淀后的懸濁液上方會出現一層清水層；采用水瓢撇清上層的清水層后形成濃稠的黏土溶液；將濃稠的黏土溶液倒入烘盤中，保持濃稠的黏土溶液高度為3cm；在溫度為105°烘箱中烘烤36小時即可得到干燥不含水分的黏土；

步驟九、烘干并再次篩分不同粒徑礫石：將振篩裝置轉移至吹風裝置上方，采用弱風檔去除篩網中礫石上的多余水分；弱風檔溫度為105°時間為：10min；之后間隔10min依次升高風速檔位直至所有礫石烘干。

2.根據權利要求1所述的基于懸濁液的摻礫黏土土石分離方法，其特征在于：所述攪動裝置中伸縮式旋轉桿在攪動初期階段，采用上下運動進行攪動。

3.根據權利要求1所述的基于懸濁液的摻礫黏土土石分離方法，其特征在于：所述的步驟七（1）中振篩裝置的振動頻率由低逐漸升高，分別為：level?1：37次/min；level?2：74次/min；level?3：111次/min；level?4：148次/min；

若振篩裝置中的懸濁液的液面高度未到達或僅到達2/3H’時，振動頻率可提升至level4。