近三十年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、工業(yè)化和城市化給中國(guó)帶來(lái)了極大的物質(zhì)財(cái)富,也極大地提高了人民的生活水平。然而,中國(guó)也付出了沉重的代價(jià),能源的消耗以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)嚴(yán)重地破壞了中國(guó)的生態(tài)環(huán)境,大氣污染、水污染、土壤和地下水污染威脅著人民的健康和財(cái)產(chǎn)安全,也制約著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步可持續(xù)發(fā)展。近年來(lái),土壤和地下水污染受到人們極大的關(guān)注,因此急需研究開(kāi)發(fā)符合我國(guó)國(guó)情的修復(fù)技術(shù)。 現(xiàn)有的土壤修復(fù)技術(shù)效果不佳。
本發(fā)明的目的在于提供球磨固化法在治理重金屬污染土壤的應(yīng)用,以解決上述至少一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。
一、技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn) :
球磨固化法在治理重金屬污染土壤的應(yīng)用,其特征在于,采用球磨固化法對(duì)含有鎳、鋅、砷、鉛、銅的重金屬污染土壤進(jìn)行修復(fù),對(duì)重金屬污染土壤的修復(fù)具有以下具體步驟 :
步驟 1. 采用挖掘機(jī)對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行挖掘處理,經(jīng)挖掘后的污染土壤進(jìn)行顆粒大小篩選分離 ;
步驟 2. 篩選分離出顆粒直徑不大于 2mm 的重金屬污染土壤采用球磨機(jī)對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行研磨 ;
步驟 3. 將研磨后的重金屬污染土壤中加入用以固化的混合試劑進(jìn)行攪拌均勻 ;所述混合試劑包括羥基磷灰石、硫化物、固化劑 ;
步驟 4. 對(duì)修復(fù)后重金屬污染土壤進(jìn)行采樣檢測(cè)。
二、優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明用球磨固化法有效的固定污染土壤和重金屬尾礦中的重金屬,不影響原土壤的物理和化學(xué)性質(zhì),不影響土壤的用途,成本低,操作簡(jiǎn)便迅速,將是適合我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的一種新型修復(fù)技術(shù)。
2、本發(fā)明通過(guò)對(duì)污染土壤的顆粒大小進(jìn)行篩選分離,防止顆粒數(shù)過(guò)大,而影響球磨固化的效果。
3、所述球磨機(jī)包括至少一個(gè)筒體,所述筒體內(nèi)設(shè)有球石,所述筒體內(nèi)壁附有一耐磨襯板,所述筒體外壁上附有一消音板 ;所述筒體有兩層,分別為內(nèi)層與外層,所述內(nèi)層與所述外層之間設(shè)有一真空層。
本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化了傳統(tǒng)球磨機(jī)的筒體結(jié)構(gòu),通過(guò)設(shè)有一耐磨襯板,提高了筒體內(nèi)壁的抗擊性,通過(guò)筒體的外壁設(shè)有消音板與筒體內(nèi)設(shè)有真空層,實(shí)現(xiàn)雙重隔音,降低了傳統(tǒng)球磨機(jī)的噪音系數(shù)。
3、所述筒體的內(nèi)壁呈一圓柱,所述圓柱的中心軸線方向平行于水平方向,所述圓柱的側(cè)壁上設(shè)有至少六個(gè)凹坑,相鄰所述凹坑的距離等于所述球石的直徑,所述凹坑縱截面呈一圓弧,所述圓弧的半徑等于所述球石的半徑。
本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化所述筒體側(cè)壁的結(jié)構(gòu),通過(guò)設(shè)有與所述球石外輪廓相匹配的球石,從而提高了所述筒體內(nèi)球石與所述筒體內(nèi)壁的接觸面積,從而提高了球石與原料發(fā)生碰撞的磨細(xì)精度,減少了球磨死角,提高了球磨效果,更適用于治理重金屬污染土壤。
4、至少六個(gè)凹坑的排布方向?yàn)樗鰣A柱的中心軸線方向。 相鄰所述凹坑的連接處設(shè)有一連接曲面,所述連接曲面呈向上凸出。
本發(fā)明通過(guò)相鄰所述凹坑的連接處設(shè)有連接曲面,有效的減少球磨過(guò)程對(duì)凹坑連接處的磨損。
5、所述連接曲面與相鄰所述凹坑相切。從而實(shí)現(xiàn)筒體內(nèi)壁的平滑性。
述凹坑呈環(huán)狀凹坑,所述環(huán)狀凹坑的中心線與所述筒體的中心軸線重合。
所述球磨機(jī)還包括支架,所述筒體位于所述支架上,所述支架上還設(shè)有一驅(qū)動(dòng)所述筒體轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī),所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)采用一變頻電機(jī)。
本發(fā)明通過(guò)采用變頻電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)所述筒體轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī),從而有助于對(duì)轉(zhuǎn)速的調(diào)整與改變。
6、作為一種優(yōu)選方案,所述筒體的一端設(shè)有筒體驅(qū)動(dòng)軸,所述筒體驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)一減速箱連接所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
作為另一種優(yōu)選方案,所述筒體的外壁設(shè)有齒輪狀突起,所述筒體通過(guò)齒輪狀突起與一齒輪組嚙合,所述齒輪組連接所述旋轉(zhuǎn)電機(jī) ;
所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的個(gè)數(shù)等于所述筒體的個(gè)數(shù)。
本發(fā)明通過(guò)筒體的外壁呈齒輪狀,從而筒體通過(guò)齒輪狀的外壁與一齒輪組嚙合這種傳動(dòng)方式,便于多個(gè)筒體的設(shè)置,有利于筒體的增減排布安裝。
7、所述筒體設(shè)有至少兩個(gè),至少兩個(gè)所述筒體橫向排布,至少兩個(gè)所述筒體的排布方向平行于所述筒體的中心軸線方向 ;
所述筒體的左端部設(shè)有進(jìn)料口,所述筒體的右端部設(shè)有出料口 ;
所述筒體的出料口與右端的相鄰的所述筒體的進(jìn)料口聯(lián)通。從而進(jìn)行逐筒細(xì)化,通過(guò)調(diào)節(jié)各個(gè)筒體的轉(zhuǎn)速,從而實(shí)現(xiàn)不同的細(xì)化效果。
所述筒體上設(shè)有一機(jī)蓋,所述機(jī)蓋的外壁上嵌有一角度傳感器,所述角度傳感器是一無(wú)線角度傳感器,所述無(wú)線角度傳感器內(nèi)設(shè)有一無(wú)線發(fā)射裝置 ;
所述角度傳感器通過(guò)所述無(wú)線發(fā)射裝置無(wú)線通訊連接一微型處理器系統(tǒng),所述微型處理器系統(tǒng)連接一無(wú)線接收裝置,所述無(wú)線接收裝置與所述無(wú)線發(fā)射裝置相匹配 ;
所述微型處理器系統(tǒng)連接一時(shí)鐘模塊,所述微型處理器系統(tǒng)連接一變頻器,所述微型處理器系統(tǒng)通過(guò)所述變頻器與所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連。
本發(fā)明通過(guò)角度傳感器將機(jī)蓋的旋轉(zhuǎn)情況,無(wú)線傳輸給微型處理器系統(tǒng)進(jìn)行處理,判斷是否需要調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)情況,需要調(diào)整時(shí)傳輸相應(yīng)的電信號(hào)給與變頻器,變頻器輸出不同的頻率信號(hào)給予旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行控制。本發(fā)明通過(guò)微型處理器系統(tǒng)還連接有一時(shí)鐘模塊,通過(guò)時(shí)鐘模塊,進(jìn)而通過(guò)角度傳感器檢測(cè)到的旋轉(zhuǎn)角度情況與時(shí)鐘模塊相結(jié)合,進(jìn)而得出旋轉(zhuǎn)速率。
8、所述筒體上設(shè)有一進(jìn)料口、出料口,所述筒體內(nèi)設(shè)有一攪拌棒,所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)部件驅(qū)動(dòng)所述攪拌棒轉(zhuǎn)動(dòng) ;
所述攪拌棒包括一主桿,所述主桿上設(shè)有至少三個(gè)分支,所述分支垂直于所述主桿,所述主桿的軸線方向平行于水平方向。
本發(fā)明通過(guò)在筒體內(nèi)設(shè)有攪拌棒,從而提高筒體內(nèi)的研磨精度。
9、所述耐磨襯板內(nèi)嵌有硬質(zhì)陶瓷顆粒,所述硬質(zhì)陶瓷顆粒均勻分布于耐磨襯板中。
本發(fā)明通過(guò)耐磨襯板內(nèi)嵌有硬質(zhì)陶瓷顆粒,從而提高了耐磨性。
10、所述筒體的轉(zhuǎn)速為 800-5000rpm。
所述筒體內(nèi)球石與金屬污染土壤的重量比為 2、4、6、8 中的任意數(shù)值。
所述筒體設(shè)有至少兩個(gè)時(shí),相鄰的所述筒體內(nèi)球石與金屬污染土壤的重量比依次遞減。
從而實(shí)現(xiàn)逐步細(xì)化的效果。
11、所述球磨機(jī)的工作時(shí)間為 0.5-7 小時(shí)。
所述球磨機(jī)包括至少一個(gè)筒體,所述筒體內(nèi)設(shè)有球石,所述球石的外壁上每 50 ~100nm 間隔設(shè)有一凸起顆粒,所述凸起顆粒是粒徑為 1 ~ 10nm 的凸起顆粒。
本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化傳統(tǒng)球石的光滑外輪廓,將球石的外輪廓上設(shè)有凸起顆粒,從而提高了球磨機(jī)的細(xì)化效果,便于提高對(duì)重金屬污染土壤的固化。
12、所述球磨機(jī)包括筒體,所述筒體內(nèi)設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)球石,所述復(fù)數(shù)個(gè)球石中設(shè)有一測(cè)試球石運(yùn)動(dòng)與受力情況的感應(yīng)球石,所述球石內(nèi)嵌有的位移傳感器,所述球石的外壁設(shè)有至少四個(gè)應(yīng)變傳感器,所述應(yīng)變傳感器與所述位移傳感器均連接一微型處理器系統(tǒng),所述微型處理器系統(tǒng)連接一無(wú)線發(fā)射裝置 ;
所述微型處理器系統(tǒng)與所述無(wú)線發(fā)射裝置位于所述感應(yīng)球石內(nèi),所述感應(yīng)球石的重量與其他球石一致 ;
所述微型處理器系統(tǒng)通過(guò)所述無(wú)線發(fā)射裝置連接一控制終端,所述控制終端內(nèi)設(shè)有與所述無(wú)線發(fā)射裝置相匹配的無(wú)線接收裝置,所述控制終端控制連接所述旋轉(zhuǎn)電機(jī) ;
所述控制終端上設(shè)有用于顯示所述位移傳感器、所述應(yīng)變傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)的顯示屏。
本發(fā)明通過(guò)在筒體內(nèi)設(shè)有一與其他球石物理屬性相一致的感應(yīng)球石,用以檢測(cè)球石在筒體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況與受力情況,進(jìn)而分析球石與重金屬污染土壤間的相互作用力,通過(guò)分析調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,進(jìn)而得到所需的重金屬污染土壤固化所需的細(xì)化程度。