CN102430525B

CN102430525B - 粘土颗粒提取装置

Info

Publication number: CN102430525B
Application number: CN201110278957.9A
Authority: CN
Inventors: 刘杰; 冯秀丽; 刘潇; 林霖
Original assignee: Ocean University of China
Current assignee: Ocean University of China
Priority date: 2011-09-20
Filing date: 2011-09-20
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2031-09-20
Also published as: CN102430525A

Abstract

一种粘土颗粒提取装置，包括一个连接有水箱的水泵，和竖直固定于水泵上的一个圆筒，该圆筒下端固定一个设有进水孔的底盘，底盘下方安装一个绕底盘中心轴向旋转的、结构与底盘相同的进水控制片，且圆筒上侧面有一向下倾斜的侧管与设有真空泵的抽滤装置连接。上述水泵的开关控制器可以安装在进水控制片上，圆筒可以是便于加工和使用的玻璃圆筒。本发明结构简单合理，操作方便，成本低廉，本发明使用时可控性强，人为影响因素小，显著缩短了粘土颗粒提取的时间和程序，提高了粘土颗粒的分离程度，有效地解决了现有技术的存在的步骤繁琐、耗时长、人力消耗大、粘土颗粒分离程度低等不足，为后续粘土矿物颗粒的进一步研究提供可靠数据。

Description

粘土颗粒提取装置

技术领域

本发明涉及一种粘土颗粒提取装置，用于沉积物中不同粒径土体颗粒的分离。

背景技术

粘土矿物广泛分布于地表沉积物中，因其在构造、晶体结构、化学组成和理化特性方面的特殊性，决定了粘土矿物在科学研究中的重要作用和地位，对于指示沉积物物源、占气候、占环境演变等具有重要的意义。为了分析粘土物质组成、含量及其化学成分等性质，必须把粘土颗粒分离提取出来。因此粘土颗粒分离提取是相关研究的基础，粘土分离的好坏将直接影响分析测定结果。

关于粘土颗粒的分离提取方法，目前广泛使用的是沉降虹吸分离法和离心分离法。沉降虹吸分离法主要是将制备好的粘土悬浮液置于烧杯中，搅动使其充分悬浮后，令其自由沉降，根据Stokes沉降法则，一定时间后提取一定深度的粘土悬浮液，反复多次提取，直至抽提到该深度范围内的液体不再显混浊为止。离心分离法则是将粘土悬浮液置于离心机中，用离心力代替重力，同样根据Stokes沉降法则，通过变换离心机的转速和离心时间，从而将不同粒径的颗粒分离。

沉降虹吸分离法原理清晰、步骤明确，应用较普遍，但若想要使粘土颗粒分离彻底、粒级提取精确，该方法仍有明显不足之处，主要表现在：操作步骤繁琐、彻底分离需要时间较长，每次提取后需向烧杯中加入等量蒸馏水，再搅动、沉降后提取，如此反复多次；外界及人为因素影响较大，粘土悬浮液浓度、温度、提取的深度及时间等要素都会对粘土分离结果造成影响；另外，虹吸管放入烧杯时，会搅动周围悬液、扰动已沉降的粗颗粒，降低提取精确程度。离心分离法速度较快、耗时短，但欲提取的粒级所对应的离心转速和离心时间不易掌控，使该方法在实际应用中受到诸多限制。

因此，提出一种成本低廉、步骤简单、操作方便、分离精度高的新型粘土颗粒提取装置，是亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种粘土颗粒提取装置，以弥补已有粘土颗粒提取技术的上述不足。

本发明利用了水泵与抽滤装置，并配合设计了带有底盘与进水控制片的圆筒，组成粘土矿物颗粒提取装置，从而快捷应用于粘土矿物颗粒的分离提取。

一种粘土颗粒提取装置，其特征在于该装置包括一个连接有水箱的水泵，和竖直固定于水泵上的一个圆筒，该圆筒下端固定一个设有进水孔的底盘，底盘下方安装一个绕底盘中心轴向旋转的、结构与底盘相同的进水控制片，且圆筒上侧面有一向下倾斜的侧管与设有真空泵的抽滤装置连接。

考虑到对微小粘土颗粒提取的需要，上述水泵可以采用微型水泵。

上述水泵的开关安装在进水控制片上，从而将进水控制片与底盘旋转错位时可以同时开启水泵，极大方便了操作。

上述圆筒是玻璃圆筒或透明有机玻璃的圆筒，不但来源广泛，便于加工制作，还可以方便观察圆筒内粘土分离的情况。

显然，本发明结构简单合理，操作方便，成本低廉，便于加工制作。利用水流速度分离不同粒级粘土颗粒，较以往分离技术具有步骤简单、操作方便，自动化程度高的优点。本发明使用时，可控性强，人为因素影响仅存在于样品制备过程中，因而人为影响因素较小，可以方便地提取土体中的粘土颗粒，显著缩短了粘土颗粒提取的时间和程序，提高了粘土颗粒的分离程度，有效地解决了沉降虹吸分离法和离心分离法提取粘土颗粒中存在的步骤繁琐、耗时长、人力消耗大、粘土颗粒分离程度低等不足，而且可以通过调节水泵的出水速度来控制分离出的粘土颗粒的粒径，可靠性更高，也为后续粘土矿物颗粒的进一步研究提供可靠数据。

附图说明

图1是本发明的基本结构示意图。

图2是本发明的底盘和进水控制片结构示意图。

其中，1、水泵，2、进水控制片，3、底盘，4、圆筒，5、侧管，6、抽滤装置，7、水箱，8、真空泵，9、进水孔。

具体实施方式

如图1，本发明包括一个连接有水箱7的水泵1，和竖直固定于水泵1上的一个圆筒4，该圆筒4下端固定一个设有进水孔的底盘3，底盘3下方安装一个绕底盘3中心轴向旋转的、结构与底盘3相同的进水控制片2，且圆筒4上侧面有一向下倾斜的侧管5与设有真空泵8的抽滤装置6连接。

许多已有的水泵可以调节出水流速，因此上述水泵1也可采用出水流速可调的水泵，从而可以通过调整流速来控制提取粘土颗粒的粒径。

考虑到对微小粘土颗粒提取的需要，同时满足实验室精确提取的需要，上述水泵1可以是微型水泵。

上述圆筒4是玻璃圆筒或透明有机玻璃的圆筒，不但来源广泛，便于加工制作，还可以方便观察圆筒4内粘土分离的情况。

如图2，为使从圆筒4下端进入筒内的水流分布均匀且方便操作，在圆筒4下端固定一个进水孔均匀分布的底盘3，该底盘3下安装一个与底盘完全相同的进水控制片2。底盘3与进水控制片2重合时，当进水控制片2绕轴线旋转一定角度时，可将底盘3上的进水孔9完全遮盖。

上述水泵1的开关控制器安装在进水控制片2上，从而将进水控制片2与底盘3旋转错位时可以同时开启水泵1，极大方便了操作。旋转进水控制片2，当进水控制片2与底盘3完全重合时，水泵1开始工作，圆筒4内开始进水；当进水控制片2与底盘3错开时，水泵1工作停止。

使用本发明时，首先使水泵1处于关闭状态，将充分分散的粘土土样放入圆筒4内，并设定水泵1的出水速度；再使抽滤装置6处于工作状态；如采用上述水泵开关与进水控制片2联动的方式，可通过进水控制片2转到与底盘3重合的位置而将水泵1开启，粘土颗粒提取装置开始工作，在水流的作用下分离不同粒级粘土颗粒。当从侧管5中流出的水不再混浊时，说明粘土颗粒提取完毕，旋转进水控制片2与底盘3错开，水泵1停止工作，待抽虑完成后，关闭抽滤装置6而结束抽滤操作。

Claims

1.一种粘土颗粒提取装置，其特征在于该装置包括一个连接有水箱（7）的水泵（1），和竖直固定于水泵（1）上的一个圆筒（4），该圆筒（4）下端固定一个设有进水孔（9）的底盘（3），底盘（3）下方安装一个绕底盘（3）中心轴向旋转的、结构与底盘（3）相同的进水控制片（2），且圆筒（4）上侧面有一向下倾斜的侧管（5）与设有真空泵（8）的抽滤装置（6）连接。

2.如权利要求1所述的颗粒提取装置，其特征在于上述水泵（1）是微型水泵。

3.如权利要求1所述的颗粒提取装置，其特征在于上述水泵（1）的开关安装在进水控制片（2）上。

4.如权利要求1所述的颗粒提取装置，其特征在于上述圆筒（4）是玻璃圆筒。