一种道路工程用复合泥土固化剂的制备方法与流程

1.本发明涉及一种工程材料制备工艺，具体是一种道路工程用复合泥土固化剂的制备方法。


背景技术：

2.未铺砌的道路对于使用者和维护监管机构来说是一个难题。干燥环境下路面扬尘，潮湿环境下路面泥泞，这些都会导致路面劣化，最终增加道路的维护养护成本。
3.一些乡村地方资金比较紧张的道路管理机构，无力承担道路表面的铺砌处理工作，因此需要借助在泥土中掺杂固化剂来克服，泥土固化剂主要用于快速将筑路现场的泥土变成土黄色的硬化道路，实现对土壤无毒、无害固化处理。
4.目前现有的泥土固化剂大多通过化学材料来解决土壤松散，使用成本较高。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种道路工程用复合泥土固化剂的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种道路工程用复合泥土固化剂的制备方法，包括如下步骤：步骤一，原料准备，按照1:1:0.5:0.2的比例称取磷矿石、固化污泥、建筑废渣、石灰石；步骤二，装载，将称取后的原料倒入装载斗中，并将装载斗的下口对准焙烧破碎设备的入料口；步骤三，启动焙烧破碎，将装载斗中的原料间断性的投入到焙烧破碎设备中，对原料焙烧0.5-1小时，再对焙烧后的原料破碎；步骤四，过筛，将从焙烧破碎设备中排出的原料过100目筛；步骤五，混合，向步骤四过筛后的原料中加入表面活性剂并搅拌0.5小时，再加入六甲基二硅氧烷，继续搅拌1小时，得到复合泥土固化剂制品。
7.本发明进一步限定的方案：所述步骤二中所使用的焙烧破碎设备包括工作台、水平转动设置在所述工作台上的输送桶、以及安装在所述工作台下方的破碎箱；所述输送桶的内壁上固定有螺旋绞叶，所述输送桶的一端外壁上设置有入料口，在所述入料口上方设置有用于同所述装载斗的下口对接的接料斗，所述接料斗在与所述入料口对准时可将装载斗中的原料送入到输送桶内；在所述输送桶内部靠近入料口的一端中央设置有燃烧组件；所述输送桶的另一端外壁上沿圆周等距设置有多个出料口，所述出料口可通过倾斜向下的管道与所述破碎箱上部连通，在所述破碎箱内设置有破碎机构，所述破碎箱的底部设置有供经破碎机构粉碎后的原料排出的排料口，所述破碎机构通过同步组件与所述输送桶连接；
所述同步组件在所述破碎箱中的破碎机构对原料粉碎时，带动所述输送桶缓慢转动。
8.本发明再进一步限定的方案：所述工作台的两端各安装有一个支撑件，在所述支撑件上固定有套环，所述输送桶的端部外壁上设置有两圈凸起，所述套环设置在两圈凸起之间，且在所述套环的内壁上固定有一圈与所述输送桶的外壁密封贴合的密封环；靠近入料口一端的所述密封环和套环上开设有朝向上方的接料斗的进口，接料斗安装在所述进口上；靠近出料口一端的所述密封环和所述套环上开设有朝向下方的支撑件的出口，在靠近出料口一端的所述支撑件上开设有连通所述管道上端与所述出口的通道。
9.本发明再进一步限定的方案：所述工作台的下方固定有安装架，所述破碎箱固定在安装架上，所述破碎机构包括贯穿所述破碎箱并与之转动连接的曲轴、安装在所述破碎箱背面并连接所述曲轴一端的马达、活动设置在所述破碎箱中的活动件、固定在所述破碎箱内并与所述活动件相配合的固定件、连接所述曲轴与所述活动件的连杆、以及固定在所述破碎箱内且一端与所述活动件转动连接的支臂；所述活动件和固定件形成“v”型的沟槽，管道下端朝向“v”型的沟槽上口。
10.本发明再进一步限定的方案：所述同步组件包括转动设置在所述工作台上的传动轴、连接所述传动轴与所述曲轴另一端的第一传动件、水平转动安装在所述工作台上并通过锥齿轮组连接所述传动轴的驱动轴、固定在所述驱动轴上的齿轮、以及固定在所述输送桶外壁上并与所述齿轮啮合的外齿圈。
11.本发明再进一步限定的方案：所述燃烧组件包括沿所述输送桶的轴线密封穿过所述输送桶靠近入料口的一端的第二硬管；所述第二硬管中央固定穿设有第一硬管，所述第二硬管伸出所述输送桶的一端内壁上设置有与所述第一硬管的外壁密封固定的o型密封垫，且所述第一硬管的外壁和第二硬管的内壁之间具有间隙，在所述第二硬管伸出所述输送桶的一段上竖直安装有连通所述第二硬管内部的接头，所述接头通过一根软管与安装在所述工作台上的一号泵的排气端连通；第一硬管穿出所述输送桶的一端通过另一软管与安装在工作台上的二号泵的排气端连通；在所述输送桶内安装有电子点火器。
12.本发明再进一步限定的方案：所述一号泵和二号泵的叶轮轴同轴设置，且通过连接轴连接，一号泵的叶轮轴通过第二传动件连接所述驱动轴。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中以污泥、废磷矿石、建筑废渣作为主原料制备复合泥土固化剂，实现废料的循环利用，利用废磷矿石的孔隙结构吸收泥土中的重金属离子，再借助石灰石吸水的功效，吸收泥土中的水分，减小复合泥土的流动性，使重金属离子锁在废磷矿石上的孔隙中，避免复合泥土中的重金属离子从废磷矿石上的孔隙结构中析出。
附图说明
14.图1为道路工程用复合泥土固化剂的制备方法中所使用的焙烧破碎设备的结构示意图。
15.图2为焙烧破碎设备的背面结构示意图。
16.图3为焙烧破碎设备的局部拆解结构示意图。
17.图4为焙烧破碎设备中输送桶内部的半剖图。
18.图5为图4中a处的局部放大图。
19.图6为图4中b处的局部放大图。
20.图7为图4中c处的局部放大图。
21.图8为焙烧破碎设备中将破碎箱局部切口后的内部结构示意图。
22.图9为图8另一方位的结构示意图。
23.图10为图9中d处的局部放大图。
24.图11为焙烧破碎设备中拆除破碎箱后破碎机构的结构示意图。
25.图中：1、工作台；2、支撑件；3、套环；4、输送桶；5、螺旋绞叶；6、密封环；7、通道；8、管道；9、破碎箱；10、马达；11、曲轴；12、连杆；13、活动件；14、固定件；15、支臂；16、第一传动件；17、传动轴；18、一号锥齿轮；19、二号锥齿轮；20、驱动轴；21、齿轮；22、外齿圈；23、第二传动件；24、一号泵；25、二号泵；26、第一硬管；27、第二硬管；28、o型密封垫；29、电子点火器。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
28.作为本发明的一种实施例，所述道路工程用复合泥土固化剂的制备方法，包括如下步骤：步骤一，原料准备，按照1:1:0.5:0.2的比例称取磷矿石、固化污泥、建筑废渣、石灰石；步骤二，装载，将称取后的原料倒入装载斗中，并将装载斗的下口对准焙烧破碎设备的入料口；步骤三，启动焙烧破碎，将装载斗中的原料间断性的投入到焙烧破碎设备中，对原料焙烧0.5-1小时，再对焙烧后的原料破碎；步骤四，过筛，将从焙烧破碎设备中排出的原料过100目筛；步骤五，混合，向步骤四过筛后的原料中加入表面活性剂并搅拌0.5小时，再加入六甲基二硅氧烷，继续搅拌1小时，得到复合泥土固化剂制品。
29.本发明中以污泥、废磷矿石、建筑废渣作为主原料制备复合泥土固化剂，实现废料的循环利用，利用废磷矿石的孔隙结构吸收泥土中的重金属离子，再借助石灰石吸水的功效，吸收泥土中的水分，减小复合泥土的流动性，使重金属离子锁在废磷矿石上的孔隙中，
避免复合泥土中的重金属离子从废磷矿石上的孔隙结构中析出。
30.作为本发明的另一种实施例，请参阅图1~图11，所述步骤二中所使用的焙烧破碎设备包括工作台1、水平转动设置在所述工作台1上的输送桶4、以及安装在所述工作台1下方的破碎箱9；所述输送桶4的内壁上固定有螺旋绞叶5，所述输送桶4的一端外壁上设置有入料口，在所述入料口上方设置有用于同所述装载斗（图中未示出）的下口对接的接料斗，所述接料斗在与所述入料口对准时可将装载斗中的原料送入到输送桶4内；在所述输送桶4内部靠近入料口的一端中央设置有燃烧组件；所述输送桶4的另一端外壁上沿圆周等距设置有多个出料口，所述出料口可通过倾斜向下的管道8与所述破碎箱9上部连通，在所述破碎箱9内设置有破碎机构，所述破碎箱9的底部设置有供经破碎机构粉碎后的原料排出的排料口，所述破碎机构通过同步组件与所述输送桶4连接；所述同步组件在所述破碎箱9中的破碎机构对原料粉碎时，带动所述输送桶4缓慢转动。
31.在该实施例中，由于输送桶4是转动的，因此其外壁上的入料口每转动一圈便可与接料斗连通一次，将装载斗中的原料通过接料斗送入到输送桶4内，实现间歇性向输送桶4内添加原料的效果；借助燃烧组件对排入到输送桶4内的原料进行焙烧，由于输送桶4是缓慢转动的，因此其内的原料在螺旋绞叶5的作用下缓慢的向出料口输送，延长原料在输送桶4内焙烧的时长；在原料从入料口输送至出料口处的过程中，原料焙烧完全，并通过管道8送入到破碎箱9内，借助破碎机构对焙烧后排入到破碎箱9中的原料进行粉碎处理，最终从排料口排出，达到焙烧与粉碎一体的功能。
32.显而易见的是，本发明中的输送桶4、破碎箱9均采用耐高温材料所制。
33.作为本发明的再一种实施例，请参阅图3~图6，所述工作台1的两端各安装有一个支撑件2，在所述支撑件2上固定有套环3，所述输送桶4的端部外壁上设置有两圈凸起，所述套环3设置在两圈凸起之间，且在所述套环3的内壁上固定有一圈与所述输送桶4的外壁密封贴合的密封环6。通过输送桶4两端的套环3和凸起的设置将输送桶4水平转动设置在工作台1上，保持输送桶4的轴向和径向的稳定性。
34.请参见图5和图6，为了减小套环3和输送桶4外壁之间的径向摩擦力，在所述套环3的内壁上设置有至少一圈弧形凹陷（本发明附图中给出的为两圈），在所述弧形凹陷上沿套环3的内壁圆周设置有多个滚珠，每一滚珠均与所述输送桶4的外壁滚动贴合。
35.为了减小套环3和输送桶4外壁之间的轴向摩擦力，在两圈所述凸起的内侧均设置有弧形轨道，所述弧形轨道上沿所述输送桶4的外壁圆周设置有多个滚球，每一滚球均与所述套环3的侧壁滚动贴合。
36.请参见图3和图4，靠近入料口一端的所述密封环6和套环3上开设有朝向上方的接料斗的进口，接料斗安装在所述进口上；请参阅图6，靠近出料口一端的所述密封环6和所述套环3上开设有朝向下方的支撑件2的出口，在靠近出料口一端的所述支撑件2上开设有连通所述管道8上端与所述出口的通道7。
37.在该实施例中，由于入料口只有一个，因此在其跟随输送桶4转动时，是间断性地与进口连通的，具体是输送桶4每转动一圈，接料斗将装载斗中的原料通过进口和入料口送入到输送桶4内；相邻两个出料口之间的跨度不大于出口的口径，又因为出料口具有多个，因此，输送桶4内输送到出料口处的原料焙烧完全后，可以不间断地从出口处经通道7和管道8送入到破碎箱9中。
38.作为本发明的又一种实施例，请参阅图2、图8、图9、图11，所述工作台1的下方固定有安装架，所述破碎箱9固定在安装架上，所述破碎机构包括贯穿所述破碎箱9并与之转动连接的曲轴11、安装在所述破碎箱9背面并连接所述曲轴11一端的马达10、活动设置在所述破碎箱9中的活动件13、固定在所述破碎箱9内并与所述活动件13相配合的固定件14、连接所述曲轴11与所述活动件13的连杆12、以及固定在所述破碎箱9内且一端与所述活动件13转动连接的支臂15；连杆12的一端同所述曲轴11的弯曲部转动套合，另一端与所述活动件13转动连接，其中，活动件13和固定件14的宽度与所述破碎箱9的内部宽度相当；另外，所述活动件13和固定件14形成“v”型的沟槽，管道8下端朝向“v”型的沟槽上口。
39.在马达10工作时，其输出端带动曲轴11转动，转动的曲轴11通过连杆12带动活动件13绕支臂15的端部往复摆动，配合固定设置的固定件14对由管道8排入到“v”型的沟槽内的原料进行粉碎处理。
40.此外，活动件13和固定件14的下部均穿过所述排料口，且排料口的开合大小大于活动件13下部的活动范围，以避免活动件13在往复摆动配合固定件14对焙烧后的原料粉碎时，下部与排料口产生干涉。
41.由于活动件13和固定件14的宽度与所述破碎箱9的内部宽度相当，因此焙烧后经管道8进入到“v”型的沟槽内的原料只会存在于“v”型的沟槽以内。
42.作为本发明的又一种实施例，请参阅图1、图2、图3、图8、以及图9，所述同步组件包括转动设置在所述工作台1上的传动轴17、连接所述传动轴17与所述曲轴11另一端的第一传动件16、水平转动安装在所述工作台1上并通过锥齿轮组连接所述传动轴17的驱动轴20、固定在所述驱动轴20上的齿轮21、以及固定在所述输送桶4外壁上并与所述齿轮21啮合的外齿圈22；所述锥齿轮组包括固定在所述传动轴17上的一号锥齿轮18和固定在所述驱动轴20上并与所述一号锥齿轮18啮合的二号锥齿轮19。
43.在该实施例中，在曲轴11转动时通过第一传动件16带动传动轴17转动，转动的传动轴17带动一号锥齿轮18转动，一号锥齿轮18再带动二号锥齿轮19转动，二号锥齿轮19带动驱动轴20和齿轮21转动，齿轮21带动外齿圈22和输送桶4缓慢转动，齿轮21和外齿圈22之间为降速传动，降低输送桶4的转动速度，从而延长原料从入料口到出料口的输送时长，增加焙烧时间。
44.作为本发明的又一种实施例，请参阅图1、图2、图3、图4、图7、图8、以及图9，所述燃烧组件包括沿所述输送桶4的轴线密封穿过所述输送桶4靠近入料口的一端的第二硬管27，所述第二硬管27一端伸入到所述输送桶4内，另一端伸出到所述输送桶4外，其伸出所述输
送桶4的一段与所述工作台1固定；所述第二硬管27中央固定穿设有第一硬管26，所述第二硬管27伸出所述输送桶4的一端内壁上设置有与所述第一硬管26的外壁密封固定的o型密封垫28，且所述第一硬管26的外壁和第二硬管27的内壁之间具有间隙，在所述第二硬管27伸出所述输送桶4的一段上竖直安装有连通所述第二硬管27内部的接头，所述接头通过一根软管与安装在所述工作台1上的一号泵24的排气端连通；第一硬管26穿出所述输送桶4的一端通过另一软管与安装在工作台1上的二号泵25的排气端连通；在所述输送桶4内安装有电子点火器29，具体是两根点火针。
45.一号泵24和二号泵25均为叶轮泵，其中，一号泵24的吸气端可连接氧气瓶或外界大气，二号泵24的吸气端可连接燃气管道或燃油雾化器。
46.在该实施例中，一号泵24通过接头经第二硬管27向输送桶4内泵入助燃性气体，二号泵25经第一硬管26向输送桶4内泵入可燃性气体，当向点火针通电时，使燃气或雾化燃油在助燃性气体的作用下于输送桶4内燃烧，而且火焰由入料口朝向出料口，沿着输送桶4的轴线分布，可对输送桶4中不同位置的原料进行焙烧。
47.作为本发明的又一种实施例，请参阅图9和图10，所述一号泵24和二号泵25的叶轮轴同轴设置，且通过连接轴连接，一号泵24的叶轮轴通过第二传动件23连接所述驱动轴20。
48.在该实施例中，在驱动轴20转动时，可通过第二传动件23同时带动两个泵的叶轮轴转动，同步向输送桶4内泵入助燃性气体及可燃性气体或气雾。
49.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
50.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。