河沙淘选方法及装置与流程

本发明涉及水利技术领域，尤其是涉及一种河沙淘选方法及装置。

背景技术：

黄河下游多年平均输沙量约16亿吨，其中约1/3淤积在下游河道，造成河道“宽、浅、乱”和河势游荡多变，使黄河成为世界上最难治理的河流，防洪压力巨大。但泥沙具有灾害和资源两重性，随着社会进步、入黄泥沙减少和科学技术的发展，尤其是受国家对基本农田保护力度的加大和对农田的需求增加，泥沙作为一种资源越来越受到人们所重视，越来越多的有识之士投入到黄河泥沙资源化的研究和利用中去，取得了一大批成果和重要进展。根据黄河泥沙资源化利用的多年实践和研究得知，粗颗粒泥沙在铸件模具制作、免烧砖(块石)、透油阻水材料、建筑掺和料等领域有广阔的应用空间，具有很高的经济利用价值；粉细沙、两合土在筑堤、填筑洼地、填高房台等方面有广阔的应用空间，粘细颗粒泥沙在改良土壤、升级农田品质、提高农田产量等方面有广阔的应用前景，特别是在空心砖烧制方面的应用备受目前滩区居民和政府的重视和鼓励，黄河沿岸低洼坑塘和黄河故道的沙岗、盐碱荒地和低产田，如果得到黄河粘细颗粒泥沙改良很容易变成高产、稳产的高品质农田，对保护基本农田和粮食增长具有重要的现实意义。但黄河泥沙是富含铁砂和不同比例的粗、中、细、泥混合体，目前的黄河泥沙资源化利用方面还主要是挖沙自然沉降、粗放混杂应用，没有泥沙粗细及杂质分类的高品质、精细使用，究其原因就是目前干沙筛分产生扬尘污染环境、滤网磨损严重，没有生态环保、经久耐用、成本低廉的泥沙分选装置及其相应技术等，很大程度上制约了黄河泥沙资源化利用的进程和效益发挥，影响了黄河泥沙治理方略中“挖”的实施。因此，研究黄河下游泥沙分选利用装置及其技术也就显得极为迫切和需要。

黄河铁砂、泥沙一体化淘选系统是一种根据磁性吸附铁砂和旋转运动水体中筛选不同颗粒泥沙，以及进行杂质和泥水分离的专用设备系统，由铁砂吸选装置、管道、闸阀、分选筒、旋转拨轮、固定装置、出沙口和泥水溢出口等组成，其基本原理是：泥浆泵出口将多相组成的混合物通过管道和控制闸阀进入磁性装置，利用高强磁铁将混合物中的铁砂首先吸附收集，实现铁砂的首先分选；然后将分选出铁砂后的泥沙水体通过入筒流道输送至分选筒上部中心区域，泥沙水体从分选筒上部中心区域散落进入分选筒内，透过不同网孔直径大小的滤网在旋转的水体中筛选出不同粒径的泥沙，筛选出的不同粒径泥沙分别通过各自的出沙口和收集箱在水中提取分装，不能沉降(沉降非常缓慢)的细泥和水体沿分选筒内壁向上运动，自泥水溢水口流出分选筒，这样就实现了铁砂、杂质、粗沙、细沙、粉沙和泥水的一体化高效无尘环保精细淘选，以及设备磨损轻微、经久耐用的目的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种河沙淘选方法及装置，以解决现有技术中存在的黄河泥沙利用率低的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种河沙淘洗方法，包括以下步骤：第一步：抽送水沙流经除铁机构，分离出水沙中的铁颗粒；第二步：采用滤网除去经第一步处理后的水沙中的石块、土块、杂草、树根；第三步：由上至下依次设置各级滤网，把颗粒大小不同的沙粒进行分离；第四步：对筛选出的大小不同的沙粒通过收集机构分别进行收集。

优选地，第三步中设置的各级滤网在水中进行筛选工作，在液面处设置溢流口，装置本体内的液面高度维持稳定。

优选地，第四步中收集机构内储存有水，收集机构的侧壁开设有溢流口，底部开设有螺旋出口。

一种为实施上述任一实施方式所述的河沙淘洗方法的河沙淘洗装置，包括：装置本体，所述装置本体内设置有至少一个过滤机构，用以将水沙中直径大小不同的颗粒进行过滤分离；河沙淘选装置还包括收集机构，所述装置本体设置有出料口，所述收集机构与每个所述出料口衔接设置。

优选地，所有的所述过滤机构是沿所述装置本体的高度方向层叠设置；所有的所述过滤机构中滤网网孔直径由上至下依次减小。

优选地，所述装置本体的顶部还设置有除铁机构。

优选地，所述除铁机构包括三通管、控制阀和两个铁砂提取装置；所述控制阀调整水沙流通，所述两个铁砂提取装置交替工作。

优选地，所述装置本体的侧壁上开设有第一泥水出口。

优选地，所述收集机构还开设有与所述第一泥水出口水平高度相等的第二泥水出口；所述收集机构包括收集腔体和设置在所述收集腔底部的螺旋出口。

优选地，所述过滤机构包括：电机、拨板和滤网；所述滤网水平设置在所述装置本体内部，所述滤网与所述装置本体之间无缝连接；所述拨板竖直设置在所述滤网的上方，所述电机带动所述拨板水平转动。

本发明提供的河沙淘选装置，设置有至少一个过滤机构，将水沙中直径大小不同的颗粒进行过滤分离；还设置有收集机构对分离后的水沙进行收集；直径大小不同的沙粒具有不同的利用价值，分类处理能够使水沙的利用价值得到充分体现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所涉及的河沙淘选装置的一种结构示意图；

图2是本发明所涉及的河沙淘选装置的俯视图；

图3是本发明所涉及的除铁机构的结构示意图；

图4是本发明所涉及的过滤机构的局部机构示意图。

图中1、装置本体；11、出料口；12、第一泥水出口；13、第一螺旋出口；2、过滤机构；21、电机；22、拨板；23、滤网；24、转轴；25、支撑钢板；26、密封套筒；27密封环；3、收集机构；31、第二泥水出口；32、第二螺旋出口；4、除铁机构；41、三通管；42、控制阀；43、铁砂提取装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

本发明提供了一种河沙淘洗方法，包括以下步骤：第一步：抽送水沙流经除铁机构4，分离出水沙中的铁颗粒；第二步：采用滤网23除去经第一步处理后的水沙中的石块、土块、杂草、树根；第三步：由上至下依次设置各级滤网23，把颗粒大小不同的沙粒进行分离；第四步：对筛选出的大小不同的沙粒通过收集机构3分别进行收集。直径大小不同的沙粒具有不同的利用价值，分类处理能够使水沙的利用价值得到充分体现。

作为本发明一种可选地实施方式，第三步中设置的各级滤网23在水中进行筛选工作，在液面处设置溢流口，装置本体内的液面高度维持稳定。水沙中沙粒快速沉降，泥土混合在水中一同溢出，实现泥土的分离。沙粒浸泡在水中，凭借水浮力相较于在空气中对沙粒进行筛选更为省力、节能，同时能够减小沙粒对滤网23的作用力，减轻了滤网23在使用过程中的磨损。

作为本发明一种可选地实施方式，第四步中收集机构(3)内储存有水，收集机构(3)的侧壁开设有溢流口，底部开设有螺旋出口，螺旋出口能够把沉在水底的沙粒抽送出来，在抽送的过程中螺旋出口对沙粒具有搅拌的作用，对沙粒中混杂的泥土进行清除。

如图1和图2所示，一种为实施上述任一实施方式河沙淘洗方法的河沙淘洗装置，包括：装置本体1，装置本体1内设置有至少一个过滤机构2，用以将水沙中直径大小不同的颗粒进行过滤分离；装置本体1设置有出料口11，河沙淘选装置还包括收集机构3，收集机构3与每个出料口11衔接设置。直径大小不同的沙粒具有不同的利用价值，分类处理能够使水沙的利用价值得到充分体现。

作为本发明一种可选地实施方式，所有的过滤机构2是沿装置本体1的高度方向层叠设置，层叠设置的过滤机构2的网孔直径大小可存在上下相等的情况，对直径大小相同的沙粒进行重复筛选，能够有效提高筛选的精度。

作为本发明一种可选地实施方式，所有的过滤机构2中滤网23网孔直径由上至下依次减小，对水沙进行多层次筛选，筛选出多种类直径大小的沙粒，对水沙进行全方位的加工利用。

作为本发明一种可选地实施方式，装置本体1的顶部还设置有除铁机构4，单独分离出水沙中的铁粒，使水沙中的铁资源得到利用。

如图3所示，作为本发明一种可选地实施方式，除铁机构4包括三通管41、控制阀42和两个铁砂提取装置43；控制阀42调整水沙流通，控制阀42的数量为二，两个控制阀42分别设置在三通管41内流向铁砂提取装置43的两条支路上；两个铁砂提取装置43交替工作，铁砂提取装置43可以采用带有电磁铁的导流槽，接通电源铁砂提取装置43能够收集水沙中的铁砂；当导流槽上吸附的铁砂足够多时，手动调节控制阀42，另水沙流向另一个铁砂提取装置43；断开电源铁砂提取装置43失去吸附铁砂的能力。除铁机构4的出料口设置有引流管，把出去铁砂的水沙引流到过滤机构的中心位置。

作为本发明一种可选地实施方式，装置本体1的侧壁上开设有第一泥水出口12。在进行水沙分选前向装置本体1内部注入水，注入的水对水沙进行淘洗，水沙中的泥土颗粒会悬浮在水里，水沙中具有部分水，伴随水沙的注入，装置本体1内混有泥土颗粒的泥水会由第一泥水出口12溢出，第一泥水口还设置有流量控制阀42，根据河沙淘洗装置的运行情况对泥水溢出的速度进行调节，保障装置本体1内的泥水不会由顶部端口溢出；溢出的泥水可用于灌溉，或者蒸发掉泥水中的水得到肥沃的土壤对黄河周边的盐碱地进行覆盖优化。

如图1、图2和图4所示，作为本发明一种可选地实施方式，收集机构3还开设有与第一泥水出口12水平高度相等的第二泥水出口31。收集机构3内同样主如有清洗水，用于对分选后的沙粒进行二次清洗，清洗掉残留的泥土颗粒。每一过滤机构2可在周向均匀配备多个收集机构3，所有过滤机构2的收集机构相对与装置本体1周向均匀分布。

作为本发明一种可选地实施方式，过滤机构2包括：电机21、拨板22、转轴24、和滤网23；滤网23水平设置在装置本体1内部，滤网23与装置本体1之间无缝连接；拨板22竖直设置在滤网23的上方，转轴24在竖直方向上贯穿拨板22的中心且与拨板22固定连接，转轴24的底部末端与装置本体间还设置有定位转轴，电机21通过转轴24传动带动拨板22水平转动，拨板22的转动带动进入装置本体1的水沙在滤网23上旋转铺开，小颗粒的沙粒通过滤网23落下，大颗粒留在滤网23上方在沙粒由拨板22推动在离心力的作用下由装置本体1侧壁上的出料口流出；滤网23底部还具有竖直设置的支撑钢板25，支撑钢板25与转轴24之间还设置有密封套筒26，密封套筒的顶端还设置有密封环27。滤网23的数量以及滤网23网孔直径的大小根据实际需要进行选用，本发明此处提供一种具体的实施方案：过滤机构2有三层，滤网23的网孔直径大小由上至下依次减小，网孔的数量由上至下依次增多。

三个过滤机构2的拨板22采用曲面板与一根转轴刚性连接，电机21通过转轴带动三个拨板22同步转动；最上层的过滤机构2采用不大于20目的滤网23除去水沙中石块、大土块、杂草、树根等杂质；中间的过滤机构2采用20-40目的滤网23，筛选出中沙；最下层的过滤机构2采用60-80目的滤网23，筛选出细沙，流过最下层过滤机构2的为粉砂。

第一泥水出口12设置在最上层的过滤机构2与中间层的过滤机构2之间，在拨板22转动的同时能够带动装置本体1内的水发转动旋转的水流对滤网23进行冲刷，能够方式下两层的滤网23发生阻塞，水中对河沙进行筛选在水的浮力作用下使得筛选过程更为省力、节能，同时减小了河沙对滤网23的作用力减轻了滤网23在使用过程中的磨损。

作为本发明一种可选地实施方式，出料口11处滤网23向内凹陷，装置本体1在出料口11处设置有承接滤网23的引流槽，便于滤网23上部遗留的沙粒顺利流出河沙淘选装置的装置本体1。

作为本发明一种可选地实施方式，收集机构3包括收集腔体和设置在收集腔底部的第二螺旋出口32。各直径大小的沙粒在重力作用下均会迅速沉降，第二螺旋出口32为设置有旋转扇叶的出料口11；第二旋转出口能够防止出料口11的沙粒发生阻塞，同时在扇叶的搅拌下能够加强收集机构3中水对沙粒的清洗效果。旋转扇叶的转速可调，根据不同水沙的情况进行排沙速度的快慢调节。装置本体1的底部开设有第一螺旋出口13，通过所有过滤机构2的沙粒由第一螺旋出口13排出。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。