CN113399089A - 一种煤炭的砷汞赋存形态的检测装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及检测技术领域，公开了一种煤炭的砷汞赋存形态的检测装置及其方法，包括本体，本体上开有进料口，进料口的下方两侧均设置有由驱动件驱动的粉碎辊，粉碎辊的下方设置有刮板，粉碎辊的两端均设置有推动轴，刮板上固定有弹性件；刮板之间固定有弹性的筛板；刮板的下方设置有研磨板，研磨板的下方设置有支撑板；支撑板的下方设置有动力件，动力件的输出轴上设置有转轴，转轴与研磨板固定连接，转轴与动力件的输出轴之间设置有竖向滑动结构；支撑板上固定有导向块，转轴的周向设置有通槽，导向块与通道滑动配合。本发明结构简单，可以对样品煤炭进行连续的破碎和研磨工作，提高样品的制备效率，进而提高整个检测过程的效率。

Description

一种煤炭的砷汞赋存形态的检测装置及其方法
技术领域
本发明涉及检测技术领域，具体涉及一种煤炭的砷汞赋存形态的检测装置及其方法。
背景技术
元素的赋存状态是指该元素所处的物理化学状态和与其他共生元素的结合特征。这种赋存状态的结合特征可直接影响到元素在煤炭的加工利用(如燃烧)过程中的转化行为，并通过不同的赋存形式中元素的迁移释放的难易程度和生物有效性等特征影响生物毒性和环境污染等负面效应的表达。
砷在煤中的赋存状态决定了砷在煤加工利用过程中释放的难易程度和毒性，赋存状态对环境的影响有时比浓度更为重要，如三价砷的毒性比五价砷的高60倍；煤中砷的赋存状态决定了其在转化中的迁移行为，赋存于硫酸盐、碳酸盐、硫化物和部分有机相中的砷很容易被带出，而存在于硅酸盐矿物(粘土矿物)相中的砷在表生环境条件下是非常稳定的，因此弄清楚砷在煤中与其它元素和物质结合的方式、砷富集的地质成因，对发展洁净煤技术、环境保护具有重要意义，也为随后的煤炭资源合理开发利用提供科学的理论依据。
现有技术中采用多种方式对砷汞的赋存形态进行检测，如：酸分解法等，在检测过程中，需要利用破碎机预先对煤炭进行破碎，然后再将破碎后的煤炭研磨至一定的粒度，再进行筛选，最后进行保存待使用，如此样品制备过程较为复杂，导致检测工作效率不高。
发明内容
本发明意在提供一种煤炭的砷汞赋存形态的检测装置及其方法，以提高煤炭的处理效率，进而提高煤炭中砷汞的检测效率。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种煤炭的砷汞赋存形态的检测装置，包括本体，本体上开有进料口，进料口的下方两侧均设置有由驱动件驱动的粉碎辊，粉碎辊的下方设置有刮板，粉碎辊的两端均设置有与刮板相抵的推动轴，刮板一侧与本体铰接,刮板另一侧与粉碎辊相抵，刮板上与本体之间固定有弹性件；
刮板之间固定有弹性的筛板，筛板上开有若干筛孔；刮板的下方设置有研磨板，研磨板上开有出料口，研磨板的下方设置有支撑板；
支撑板的下方设置有安装在本体上的动力件，动力件的输出轴上设置有转轴，转轴贯穿支撑板且转轴与研磨板固定连接，转轴与动力件的输出轴之间设置有竖向滑动结构。
一种煤炭的砷汞赋存形态的检测装置的使用方法，包括如下步骤：
S1：准备样品煤炭，并将样品煤炭在100～120℃的环境条件下进行烘干，烘干时间为1～2h；
S2：待样品煤炭自然冷却后，将样品煤炭从进料口放入至本体内进行粉碎，粉碎后的样品煤炭输送至筛板进行筛分；
S3：完成筛分后的样品煤炭输送至研磨板的下方进行研磨；
S4：当样品煤炭研磨至一定时间后，启动气泵，将气体输送至支撑板的上方，当研磨板与出气口脱离时，气体将研磨后的样品煤炭输送至外部。
优选的，作为一种改进，竖向滑动结构包括与支撑板转动连接且中空的竖向轴，转轴位于竖向轴内，转轴上固定有滑块，竖向轴上开有竖向槽，滑块与竖向槽竖向滑动配合。
有益效果：在动力件带动竖向轴转动时，竖向轴通过竖向槽和滑块的配合，以带动转轴转动，在通槽和导向块的作用下，转轴可以竖向滑动，进而转轴带动研磨板对样品煤炭进行研磨。
优选的，作为一种改进，支撑板上开有进气口，本体的侧壁上开有位于支撑板和研磨板之间的出气口，支撑板的下方安装有气泵。
有益效果：当研磨板与支撑板靠近，且研磨板转动时，研磨板对样品煤炭进行研磨，一定时间后，开启气泵，气泵通过进气口向研磨板与支撑板之间的空间充入气体，在气体的作用下，研磨完成后的样品煤炭从出气口排出。
优选的，作为一种改进，研磨板的顶壁上开有倾斜槽，出料口位于倾斜槽的低端。
有益效果：样品煤炭粉碎后通过筛板和筛孔掉落至研磨板上，然后沿着倾斜槽滑落至出料口，倾斜槽可集中样品煤炭，以使得样品煤炭掉落至研磨板和支撑板之间。
优选的，作为一种改进，竖向滑动结构包括中空的竖向轴，转轴位于竖向轴内，竖向轴上固定有滑块，竖向轴上开有竖向槽，滑块与竖向槽竖向滑动配合，滑块下方设置有安装在竖向轴上的气缸，气缸的输出轴与滑块固定连接。
有益效果：本方案中，气缸间歇性的带动滑块竖向往复滑动，进而转轴间歇性带动研磨板竖向往复滑动，研磨板竖向往复滑动对样品煤炭进行多次挤压研磨。
优选的，作为一种改进，竖向轴上同轴固定有主齿轮，主齿轮啮合有固定在支撑板上的齿圈，支撑板与本体转动配合，主齿轮与齿圈的齿数比为1:2。
有益效果：在竖向轴转动时，竖向轴会通过主齿轮带动齿圈转动，齿圈带动支撑板转动，并形成速度差，进而对样品煤炭进行差速研磨。
优选的，作为一种改进，研磨时间为3min～10min。
有益效果：研磨3min～10min，保证研磨充分。
优选的，作为一种改进，筛孔的孔径为25μm～58μm。
有益效果：筛孔的孔径为25μm～58μm，以对粒径为25μm～58μm的样品煤炭进行筛选。
本方案的原理及优点是：(1)本方案中，对样品煤炭进行破碎、筛选和研磨，连续对样品煤炭进行处理，大大的提高了样品煤炭的处理效率，进而在对煤炭中的砷汞赋存形态检测时，可快速提供样品。
(2)本方案中，粉碎辊转动时，粉碎辊会带动推动轴将刮板推动，以使得刮板挤压弹性的筛板，使得筛板形变且振动，以降低筛板阻塞的几率。同时，推动轴与刮板脱离后，刮板在弹性件的作用下会复位，与粉碎辊相抵，将粉碎辊上附着的样品煤炭刮下，以达到对粉碎辊清理的目的。
(3)本方案中，利用竖向滑动结构使得研磨板竖向往复滑动，进而对样品煤炭进行往复挤压研磨，提高研磨效果。
(4)本方案中，使用煤炭的砷汞赋存形态的检测装置，只需要将样品煤炭送入本体内，且在一定时间内启动气泵，使用方式简单，克服了现有技术中，粉碎、筛选以及研磨需要在多个设备之间转移的问题，提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例一中煤炭的砷汞赋存形态的检测装置的示意图。
图2为图1的A部分放大图。
图3为本发明实施例二中竖向滑动结构的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：本体11、负压泵12、管道13、挡板14、粉碎辊15、空槽16、推动轴17、刮板18、弹簧19、筛板21、筛孔22、进气口23、气泵24、单相电机25、支撑板26、研磨板27、倾斜槽28、转轴29、通槽30、导向块31、轴承32、竖向轴33、竖向槽34、滑块35、内圈36、主齿轮37、气缸39。
实施例一：
基本如附图1和附图2所示，一种煤炭的砷汞赋存形态的检测装置，包括本体11，本体11的顶壁上开有进料口，进料口下方的两侧均开有呈弧形的空槽16，本体11上铰接有位于空槽16内的挡板14，空槽16内设置有与本体11转动连接的粉碎辊15，两侧粉碎辊15之间的间距为0.2cm，粉碎辊15位于挡板14的下方，本体11上螺栓固定有驱动件，本实施例中驱动件为电机，电机的输出轴与粉碎辊15同轴螺栓固定连接(图中未示出)，粉碎辊15的两端均螺栓固定有推动轴17。
粉碎辊15的下方设置有刮板18，刮板18的一侧与本体11铰接，刮板18的另一侧与粉碎辊15相抵，两侧的刮板18呈八字形，刮板18与本体11之间设置有弹性件，本实施例中弹性件为弹簧19，弹簧19的一端固定在刮板18上，弹簧19的另一端固定在本体11上。两块刮板18之间设置有筛板21，本实施例中筛板21由弹性材料制成，如：橡胶等。筛板21上开有筛孔22，筛孔22的孔径为：25μm～58μm，本实施例中为25μm。
筛板21的下方设置有研磨板27，研磨板27的顶壁上开有倾斜槽28，倾斜槽28的左端低右端高，在倾斜槽28的低端开有出料口，研磨板27的下方螺栓固定有支撑板26，支撑板26的一侧开有进气口23，本体11上设置有出气口，出气口被研磨板27间歇性封闭。
支撑板26的下方螺栓固定有单向电机和气泵24，单向电机的输出轴上设置有竖向滑动结构，本实施例中竖向滑动结构包括竖向轴33，竖向轴33上套设有轴承32，轴承32与支撑板26固定连接，竖向轴33内设置有转轴29，转轴29上螺钉固定有滑块35，竖向轴33的侧壁上开有滑槽，滑槽与滑块35竖向滑动配合，转轴29与研磨板27螺栓固定连接。转轴29的周侧上开有由若干V形槽构成的通槽30，支撑板26上固定有与通槽30滑动配合的导向块31，转轴29、通槽30和导向块31构成圆柱凸轮机构。
一种煤炭的砷汞赋存形态的检测装置的使用方法，包括如下步骤：
S1：准备样品煤炭，并将样品煤炭在100～120℃的环境条件下进行烘干，烘干时间为1～2h；
S2：待样品煤炭自然冷却后，将样品煤炭从进料口放入至本体11内进行粉碎，粉碎后的样品煤炭输送至筛板21进行筛分，煤炭的砷汞赋存形态的检测装置的工作方式为：电机带动粉碎辊15，粉碎辊15对样品煤炭进行粉碎，粉碎后的样品煤炭掉落至筛板21上，在粉碎辊15转动过程中，粉碎辊15会带动推动轴17转动，推动轴17会推动刮板18以挤压筛板21，筛板21发生形变如附图1所示弯曲，进而便于粉碎后的样品煤炭从筛孔22掉落至研磨板27上；
S3：完成筛分后的样品煤炭输送至研磨板27的下方进行研磨，具体的：粉碎后的样品煤炭颗粒沿着倾斜槽28掉料至出料口，然后掉落至支撑板26上，此时，单向电机带动竖向轴33转动，竖向轴33带动转轴29转动，进而转轴29带动研磨板27转动，以将样品颗粒进行研磨，在研磨过程中，转轴29在通槽30和导向块31的作用下竖向滑动，以间歇性的挤压样品颗粒，提高研磨效果(减小研磨板27与支撑板26之间的间距)；
S4：当样品煤炭研磨至一定时间后，启动气泵24，将气体输送至支撑板26的上方，当研磨板27向上滑动与出气口脱离时，气体将研磨后的样品煤炭输送至外部，如此完成样品煤炭的加工。
实施例二：
实施例二与实施例一的不同之处在于，如附图3所示，竖向轴33上同轴螺栓固定有主齿轮37，主齿轮37啮合有齿圈，齿圈与支撑板26固定连接，支撑板26与本体11转动连接，主齿轮37与齿圈的齿数比为1:2。竖向轴33内螺钉固定有气缸39，气缸39的输出轴与滑块35固定连接。
具体实施过程如下：
在对样品煤炭研磨时，气缸39带动滑块35和转轴29竖向往复滑动，进而研磨板27竖向往复滑动以对样品煤炭进行挤压，提高研磨效果。同时，竖向轴33转动时会带动主齿轮37转动，主齿轮37带动齿圈和支撑板26转动，由于主齿轮37与齿圈的齿数比为1:2，则支撑板26与研磨板27差速转动，进而对样品煤炭进行差速研磨，提高研磨效果。
实施例三：
实施例三与实施例一的不同之处在于，本体11内固定有负压泵12，负压泵12的进气口23连通有管道13，管道13固定在刮板18上且管道13位于筛板21的上方，负压泵12的出气口也连通有管道13，管道13朝向进料口。
负压泵12将未通过筛孔22的样品煤炭送入至进料口，再次经过粉碎辊15进行二次粉碎。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种煤炭的砷汞赋存形态的检测装置，其特征在于：包括本体，本体上开有进料口，进料口的下方两侧均设置有由驱动件驱动的粉碎辊，粉碎辊的下方设置有刮板，粉碎辊的两端均设置有与刮板相抵的推动轴，刮板一侧与本体铰接,刮板另一侧与粉碎辊相抵，刮板上与本体之间固定有弹性件；
刮板之间固定有弹性的筛板，筛板上开有若干筛孔；刮板的下方设置有研磨板，研磨板上开有出料口，研磨板的下方设置有支撑板；
支撑板的下方设置有安装在本体上的动力件，动力件的输出轴上设置有转轴，转轴贯穿支撑板且转轴与研磨板固定连接，转轴与动力件的输出轴之间设置有竖向滑动结构。
2.根据权利要求1所述的煤炭的砷汞赋存形态的检测装置，其特征在于：竖向滑动结构包括与支撑板转动连接且中空的竖向轴，转轴位于竖向轴内，转轴上固定有滑块，竖向轴上开有竖向槽，滑块与竖向槽竖向滑动配合，支撑板上固定有导向块，转轴的周向设置有由若干V型槽构成的通槽，导向块与通道滑动配合。
3.根据权利要求2所述的煤炭的砷汞赋存形态的检测装置，其特征在于：支撑板上开有进气口，本体的侧壁上开有位于支撑板和研磨板之间的出气口，支撑板的下方安装有气泵。
4.根据权利要求3所述的煤炭的砷汞赋存形态的检测装置，其特征在于：研磨板的顶壁上开有倾斜槽，出料口位于倾斜槽的低端。
5.根据权利要求1所述的煤炭的砷汞赋存形态的检测装置，其特征在于：竖向滑动结构包括中空的竖向轴，转轴位于竖向轴内，竖向轴上固定有滑块，竖向轴上开有竖向槽，滑块与竖向槽竖向滑动配合，滑块下方设置有安装在竖向轴上的气缸，气缸的输出轴与滑块固定连接。
6.根据权利要求5所述的煤炭的砷汞赋存形态的检测装置，其特征在于：竖向轴上同轴固定有主齿轮，主齿轮啮合有固定在支撑板上的齿圈，支撑板与本体转动配合。
7.根据权利要求1～6任意一项所述的煤炭的砷汞赋存形态的检测装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：准备样品煤炭，并将样品煤炭在100～120℃的环境条件下进行烘干，烘干时间为1～2h；
S2：待样品煤炭自然冷却后，将样品煤炭从进料口放入至本体内进行粉碎，粉碎后的样品煤炭输送至筛板进行筛分；
S3：完成筛分后的样品煤炭输送至研磨板的下方进行研磨；
S4：当样品煤炭研磨至一定时间后，启动气泵，将气体输送至支撑板的上方，当研磨板与出气口脱离时，气体将研磨后的样品煤炭输送至外部。
8.根据权利要求7所述的煤炭的砷汞赋存形态的检测装置，其特征在于：研磨时间为3min～10min。
9.根据权利要求8所述的煤炭的砷汞赋存形态的检测装置，其特征在于：筛孔的孔径为25μm～58μm。
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