一种用于砷污染土壤修复的药剂生产装置的制作方法

本实用新型涉及土壤污染控制与修复领域技术领域，特别是涉及一种用于砷污染土壤修复的药剂生产装置。

背景技术：

在天然矿物中，常见的含砷矿物有：砷黄铁矿/毒砂(FeAsS)、斜方石砷铁矿(FeAs2)、雄黄(As2S3)、雌黄(As2S3)、硫砷铜矿(Cu3AsS4)、辉砷钴矿(CoAsS)、辉砷镍矿(NiAsS)等。这些含砷矿物常伴生在金属硫化矿中，因此在有色冶炼和用硫化铁制酸过程中产生的各种废渣、烟尘及中间渣是砷渣的主要来源。

我国锑矿大都含有砷、锑冶炼精炼过程中加纯碱除砷时产生的除砷浮渣和其还原产生的二次砷碱渣，统称为砷碱渣。砷碱渣中砷的平均含量为1％～2％，其主要成份为砷酸钠、锑酸钠以及碳酸钠等。由于砷碱渣中的砷以砷酸钠形式存在，剧毒且易溶于水，因此不宜露天存放。目前，全国砷渣的堆存量已高达20多万吨，并且每年的产生量在0.5～1万吨左右。

硫酸是一种重要的基本化工原料，我国的硫铁矿资源丰富，在很长一段时间里，我国的硫酸工业以硫铁矿制酸为主。硫铁矿中含砷量高，而且冶炼过程中又无砷回收措施，加上砷在酸性废水(pH约2～3)中溶解度大，因而其含砷量可高达每升数千毫克。

农业环境中土壤砷主要来源于成土母质，而外源沾污或污染主要为矿山开采与冶炼、煤和石油的燃烧、含砷农药与化肥等人为活动。

固化/稳定化技术是砷污染土壤修复的技术之一，该技术通过向土壤中添加修复药剂改变砷在土壤中的赋存形态或土壤的结合方式，从而降低重金属在环境中的迁移性和生物可利用性来降低其环境风险，因此修复药剂的生产装置是该技术的关键。

目前，国外进口的商业化修复药剂通常价格昂贵，而国内的土壤修复药剂产品较少，且大部分为施工现场配置，成本较高，容易造成二次污染。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于砷污染土壤修复的药剂生产装置，实现大批量机械化生产，生产成本低，没有二次污染。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

本实用新型提供了一种用于砷污染土壤修复的药剂生产装置，包括物料处理装置、物料混合装置和物料干燥装置；

所述物料处理装置包括料仓、皮带输送机和研磨机，所述料仓包括氧化剂基材料仓、固化剂基材料仓、稳定剂基材料仓、添加剂基材料仓和增效剂基材料仓，所述氧化剂基材料仓、固化剂基材料仓、稳定剂基材料仓、添加剂基材料仓和增效剂基材料仓分别通过一皮带传送机并经一所述研磨机研磨后连接至所述物料混合装置；

所述物料混合装置包括混合物料储斗、加水罐和搅拌罐，所述研磨机的出料口通过管路与所述混合物料储斗连通，所述研磨机的出料口设置有计量装置，所述混合物料储斗与所述搅拌罐通过混合物料皮带输送机连接，所述加水罐设置在所述搅拌罐的上部；

所述物料干燥装置包括干燥器和分离器，所述搅拌罐底部出口通过管路与所述干燥器连接，所述干燥器顶部连接有所述分离器。

优选的，所述料仓为钢制料仓，钢板厚度为10mm；

所述皮带输送机为螺旋带输送机；

所述研磨机内设置有旋切式研磨机心；

所述计量装置为称重式计量装置；

优选的，所述混合物料储斗为钢制锥斗型，长宽比为4:1，钢板厚度为10mm，锥斗夹角为135°，所述混合物料储斗采用三布四油进行防腐；

所述混合物料皮带输送机为无轴螺旋输送机。

优选的，所述搅拌罐和所述加水罐设置至少2个，所述搅拌罐为钢制搅拌罐，钢板厚度为10mm，所述搅拌罐底部为圆弧型，所述搅拌罐中设置有搅拌机，所述搅拌机桨型为三叶后掠式，所述搅拌罐体内、外壁采用三布四油防腐；

优选的，所述搅拌罐顶部内边沿设置有加水管，所述加水管管径为DN40mm，沿所述加水管管底中心线夹角45°交错开有φ10mm孔，所述孔的间距100mm；

优选的，所述加水罐为钢制加水罐，钢板厚度为6mm，所述加水罐为锥斗型，锥斗夹角150°，所述加水罐内采用二布三油防腐。

优选的，所述干燥器为流化床干燥器，所述干燥器为钢板制作，所述钢板厚度为10mm，所述干燥器内、外采用三布四油进行防腐；

优选的，所述干燥器内设置有多孔板、湿物料进口、干物料出口和隔板；所述多孔板设置在所述干燥器的底部；所述搅拌罐底部出口通过管路与所述湿物料进口连接；所述干物料出口设置在所述干燥器的侧壁上；若干所述隔板在所述干燥器的内部间隔设置；

优选的，所述分离器为旋风分离器；

优选的，还包括包装储存装置，所述包装储存装置包括包装平台和仓库，所述包装平台通过干物料皮带输送机与所述干燥器连接，所述包装平台与所述仓库连接；

所述干物料皮带输送机为计量出料带机，所述包装平台为手提缝纫机封口包装平台，所述仓库为钢混构筑物。

本实用新型相对于现有技术而言取得了以下技术效果：

本实用新型用于砷污染土壤修复的药剂生产装置，实现了国内固化/稳定化药剂的大批量生产，使药剂生产设备化、装置化、规模化，治理成本低，没有二次污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型用于砷污染土壤修复的药剂生产装置的结构示意图；

图2为本实用新型用于砷污染土壤修复的药剂生产装置的平面布置图；

其中，1-料仓、1-1-氧化剂基材料仓、1-2-固化剂基材料仓、1-3-稳定剂基材料仓、1-4-添加剂基材料仓、1-5-增效剂基材料仓、2-皮带输送机、2-1-第一皮带输送机、2-2-第二皮带输送机、2-3-第三皮带输送机、2-4-第四皮带输送机、2-5-第五皮带输送机、3-研磨机、3-1-第一研磨机、3-2-第二研磨机、3-3-第三研磨机、3-4-第四研磨机、3-5-第五研磨机、4-计量装置、4-1-第一计量装置、4-2-第二计量装置、4-3-第三计量装置、4-4-第四计量装置、4-5-第五计量装置、5-混合物料储斗、6-混合物料皮带输送机、6-1-第一混合物料皮带输送机、6-2-第二混合物料皮带输送机、7-搅拌罐、7-1-第一搅拌罐、7-2-第二搅拌罐、8-加水罐、8-1-第一加水罐、8-2-第二加水罐、9-流化床干燥器、9-1-多孔板、9-2-湿物料进口、9-3-干物料出口、9-4-隔板、10-干物料皮带输送机、11-旋风分离器、12-包装平台、13-仓库。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种用于砷污染土壤修复的药剂生产装置，实现大批量机械化生产，生产成本低，没有二次污染。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例一:

如图1和图2所示，本实施例提供了一种用于砷污染土壤修复的药剂生产装置，包括物料处理装置、物料混合装置和物料干燥装置；

物料处理装置包括料仓1、皮带输送机2和研磨机3，料仓包括氧化剂基材料仓1-1、固化剂基材料仓1-2、稳定剂基材料仓1-3、添加剂基材料仓1-4和增效剂基材料仓1-5，五种料仓分别放置不同的化学药剂基材。

氧化剂基材料仓1-1、固化剂基材料仓1-2、稳定剂基材料仓1-3、添加剂基材料仓1-4和增效剂基材料仓1-5分别通过一皮带输送机2并经一研磨机3研磨后连接至物料混合装置；上述各个料仓1除放置化学剂基材不同，结构上完全相同，各个料仓1均为为钢制料仓，钢板厚度为10mm，皮带输送机2为螺旋带输送机，研磨机3内设置有旋切式研磨机心，研磨机3将化学药剂基材研磨成均匀的粉末状，使得后续各个试剂之间反应更加充分，成本低，无需购买现有粉末试剂。

物料混合装置包括混合物料储斗5、加水罐8和搅拌罐7，研磨机3的出料口通过管路与混合物料储斗5连通，研磨机3的出料口设置有计量装置4，计量装置4为称重式计量装置；混合物料储斗5与搅拌罐7通过混合物料皮带输送机6连接，加水罐8设置在搅拌罐7的上部。

混合物料储斗5为钢制锥斗型，长宽比为4:1，钢板厚度为10mm，锥斗夹角为135°，混合物料储斗5采用三布四油进行防腐，由于本实施例各个装置均用于化学药剂反应，因此需要采取相应的防腐措施，本实施例中所有涉及的几布几油防腐均采用布为玻纤布，油为防水油膏，根据具体布和油的使用次数而定，这里三布四油为先上油后贴布，反复三次，后上一次油，总共三布四油；混合物料皮带输送机6为无轴螺旋输送机。

本实施例采用两组搅拌罐7和加水罐8同时使用，其中，搅拌罐7为钢制搅拌罐，钢板厚度为10mm，搅拌罐7底部为圆弧型，搅拌罐7中设置有搅拌机，搅拌机桨型为三叶后掠式，搅拌罐7体内、外壁采用三布四油防腐；搅拌罐7顶部内边沿设置有加水管，加水管管径为DN40mm，沿加水管管底中心线夹角45°交错开有φ10mm孔，孔的间距100mm，加水管设置孔，能够更好的在搅拌罐7内均匀喷洒水；加水管未设置孔的另一端连接加水罐8，加水罐8为钢制加水罐，钢板厚度为6mm，加水罐8为锥斗型，锥斗夹角150°，加水罐8内采用二布三油防腐。

物料干燥装置包括干燥器和分离器，搅拌罐7底部出口通过管路与干燥器连接，干燥器顶部连接有分离器。干燥器为流化床干燥器9，干燥器为钢板制作，钢板厚度为10mm，干燥器内、外采用三布四油进行防腐，分离器采用现有的旋风分离器11。

在干燥器内设置有多孔板9-1、湿物料进口9-2、干物料出口9-3和隔板9-4；其中，多孔板9-1设置在干燥器的底部；搅拌罐7底部出口通过管路与湿物料进口9-2连接；干物料出口9-3设置在干燥器的侧壁上；若干隔板9-4在干燥器的内部间隔设置。

药剂干燥完毕后成品，干燥器还连接有包装储存装置，包装储存装置包括包装平台12和仓库13，包装平台12通过干物料皮带输送机10与干燥器连接，干物料皮带输送机10设置在干燥器的干物料出口9-3的正下方，包装平台12与仓库13连接，干物料皮带输送机10为计量出料带机，包装平台12为手提缝纫机封口包装平台12，仓库13为钢混构筑物，干物料皮带输送机10将固定质量的药剂成品输送到包装平台12，通过手提缝纫机进行封口包装，然后送入仓库13中储存。

本实施例具体布局设置为：

氧化剂基材料仓1-1通过第一皮带输送机2-1连接第一研磨机3-1，第一研磨机3-1通过管路与混合物料储斗5连接，在第一研磨机3-1出口位置设置有第一计量装置4-1；

固化剂基材料仓1-2通过第二皮带输送机2-2连接第二研磨机3-2第二研磨机3-2通过管路与混合物料储斗5连接，在第二研磨机3-2出口位置设置有第二计量装置4-2；

稳定剂基材料仓1-3通过第三皮带输送机2-3连接第三研磨机3-3第三研磨机3-3通过管路与混合物料储斗5连接，在第三研磨机3-3出口位置设置有第三计量装置4-3；

添加剂基材料仓1-4通过第四皮带输送机2-4连接第四研磨机3-4第四研磨机3-4通过管路与混合物料储斗5连接，在第四研磨机3-4出口位置设置有第四计量装置4-4；

增效剂基材料仓1-5通过第五皮带输送机2-5连接第五研磨机3-5第五研磨机3-5通过管路与混合物料储斗5连接，在第五研磨机3-5出口位置设置有第五计量装置4-5；

上述五个料仓并列设置并最终连接到混合物料储斗5，混合物料储斗5底部的两个出口分别通过第一混合物料皮带输送机6-1和第二混合物料皮带输送机6-2与第一搅拌罐7-1和第二搅拌罐7-2连接，第一搅拌罐7-1和第二搅拌罐7-2的顶部分别设有第一加水罐8-1和第二加水罐8-2，第一搅拌罐7-1和第二搅拌罐7-2的底部出口均通过管路与流化床干燥器9的湿物料进口9-2连通，流化床干燥器9顶部连接有旋风分离器11，流化床干燥器9的干物料出口9-3通过干物料皮带输送机10送至包装平台12，完成包装后送人仓库13。

本实施例用于砷污染土壤修复的药剂生产装置的实际生产过程为：

①五种功能的基材先储存在料仓1内；

②用各料仓1的皮带输送机2将各功能基材输送至各研磨机3进行研磨，研磨成≤100目的粉状；

③研磨后的各种粉状物由研磨机3出口计量装置4进行称重计量后进入混合料储斗5进行充分混合；

④混合后的物料由混合物料第一皮带输送机6-1和混合物料第二皮带输送机6-2输送至混合物料第一搅拌罐7-1和混合物料第二搅拌罐7-2，并由第一加水罐8-1和第二加水罐8-2对搅拌罐内的粉状物加水加湿，液固比1:3，加水后进行强力搅拌；

⑤经搅拌后的湿物料送入流化床干燥器9，干燥后的干物料进入干物料皮带输送机10；

⑥干物料皮带输送机10将干物料送入手提缝纫机包装平台12、经缝合后的袋装成品进入仓库13储存。

需要说明的是，本实施例中五个料仓并列分开设置并不限制本实用新型，无论料仓采用分开设置，还是整体分区域设置均属于本实用新型的保护范围；搅拌罐和加水罐配套使用，搅拌罐和加水罐的数量可以根据实际生产过程中的生产速度设置成单组或多组。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。