CN115536224A - 矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供矿化再生微粉‑工业废渣协同固化淤泥自动化设备及方法，属于矿化设备领域，本发明通过所述再生微粉矿化装置的设计和破碎装置、CO₂储气装置、再生微粉矿化装置、淤泥脱水装置和淤泥固化装置的集成化布置的设计，解决了现有设备各装置之间布置分散，自动化程度不高的问题。所述再生微粉矿化装置包括第一固定组件、第二固定组件、转筒组件、加热器和传送组件；所述转筒转动安装在所述第一固定组件和所述第二固定组件之间，且所述转筒、第一固定组件和第二固定组件之间围成密闭的反应腔，所述CO2储气装置与所述反应腔相连通。

Description

矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备及方法

技术领域

本发明属于CO₂矿化设备领域，特别是涉及矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备及方法。

背景技术

现有的CO₂矿化设备中矿化反应装置主要包括反应容器、搅拌器、气体储存装置和加热装置等，各装置之间布置分散，加热装置往往单独设置，反应物需要单独送入反应器中，矿化反应后的物质也需要单独从反应器中送出，自动化程度不高；同时现有设备多是利用粉煤灰、矿渣和碳酸盐之类物质对CO₂进行矿化，不能对建筑废弃物进行矿化处理。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备及方法，用于解决现有技术中CO₂矿化反应各装置之间布置分散，自动化程度不高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备及方法。所述矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备包括：破碎装置、CO₂储气装置、再生微粉矿化装置、淤泥脱水装置、淤泥固化装置、第一安装平台和第二安装平台；

所述第一安装平台设置在所述第二安装平台上方，所述破碎装置设置在所述第一安装平台中部，所述淤泥脱水装置设置在所述破碎装置一侧，所述再生微粉矿化装置和所述淤泥脱水装置固定安装在所述第一安装平台上，所述淤泥固化装置设置在所述第二安装平台上；

所述再生微粉矿化装置包括第一固定组件、第二固定组件、转筒组件、加热器和传送组件；

所述第一固定组件和所述第二固定组件分别与所述第一安装平台固定连接，所述第一固定组件和所述第二固定组件分别设置在所述转筒组件两端；

所述破碎装置上设置有再生微粉出料口，所述第一固定组件上设置有再生微粉进料口，所述再生微粉出料口和所述再生微粉进料口相对应，所述第二固定组件上设置有碳酸钠溶液进料口和CO₂矿化再生微粉出料口，所述淤泥固化装置上开设有淤泥固化装置进料口，所述CO₂矿化再生微粉出料口与所述淤泥固化装置进料口相连通；

所述淤泥脱水装置上设置有脱水淤泥出料口，所述脱水淤泥出料口也与所述淤泥固化装置进料口相连通；

所述转筒组件包括转筒和转筒动力部件，所述转筒动力部件驱动所述转筒转动；

所述转筒转动安装在所述第一固定组件和所述第二固定组件之间，且所述转筒、第一固定组件和第二固定组件之间围成密闭的反应腔，所述CO₂储气装置与所述反应腔相连通；

所述加热器包裹在所述转筒外部，所述加热器与所述反应腔内热传递；

所述传送组件包括传送动力部件和传送部件，所述传送部件安装在所述转筒内部；所述传送部件包括推板，所述传送动力部件驱动所述推板在所述反应腔内沿转筒的轴线方向往复移动。

可选的，所述转筒动力部件包括转筒驱动电机、转筒主动齿轮和转筒从动齿轮；

所述转筒驱动电机固定安装在所述第一安装平台上，所述转筒驱动电机和所述转筒主动齿轮固定连接，所述转筒主动齿轮和所述转筒从动齿轮啮合，所述转筒从动齿轮固定地套接在所述转筒上。

可选的，所述破碎装置包括机架、破碎机、磨碎机、筛分网和再生微粉传送带，所述破碎机、所述磨碎机、所述筛分网和所述再生微粉传送带从上到下依次安装在所述机架上；

所述再生微粉传送带一端安装有再生微粉出料口，所述机架上安装有传送带电机，所述传送带电机驱动所述再生微粉传送带运动。

可选的，所述CO₂储气装置固定安装在所述第一安装平台上；

所述CO₂储气装置包括储气罐和气体输送管，所述气体输送管一端和储气罐连通，所述气体输送管另一端和所述反应腔内连通，所述气体输送管上设置有单向阀。

可选的，所述第一固定组件包括第一盖板和第一壳体，所述第一盖板和所述第一壳体一端固定连接，所述第一壳体内壁开设有第一环形槽；

所述第一壳体上方开设有再生微粉进料口，所述再生微粉进料口对应设置有再生微粉进料口盖，所述第一壳体和所述第一安装平台固定连接；

所述第二固定组件包括第二盖板和第二壳体，所述第二盖板和所述第二壳体一端固定连接，所述第二壳体内壁开设有第二环形槽；

所述第二壳体上方开设有碳酸钠溶液进料口，所述碳酸钠溶液进料口对应设置有碳酸钠溶液进料口盖；

所述第二壳体下方开设有CO₂矿化再生微粉出料口，所述CO₂矿化再生微粉出料口对应设置有CO₂矿化再生微粉出料口盖，所述第二壳体和所述第一安装平台固定连接；

所述第一盖板、第一壳体、转筒、第二壳体和第二盖板围成密封的反应腔，所述第一壳体内壁和所述转筒外壁贴合，所述第二壳体内壁和所述转筒外壁贴合，所述气体输送管贯穿所述第一盖板并连通反应腔；

所述转筒两端分别套设有转轨，所述转筒一端的转轨和所述第一环形槽转动配合，且所述转筒一端的转轨内壁和所述第一壳体内壁平齐；所述转筒另一端的转轨和所述第二环形槽转动配合，且所述转筒另一端的转轨内壁和所述第二壳体内壁平齐。

可选的，所述传送动力部件包括伺服电机，所述传送部件包括滚珠丝杆、滑块、推板、第一滚珠丝杆保护套、第二滚珠丝杆保护套和滑动导向杆；

所述滑块和所述滚珠丝杠螺纹连接，所述滚珠丝杠的轴线与转筒的轴线相平行，所述推板套接在所述滑块外圈，所述推板的外壁与所述转筒内壁相贴合，所述滚珠丝杆一端和所述第一盖板转动连接，所述滚珠丝杆另一端转动的贯穿所述第二盖板和所述伺服电机固定连接；

所述滑动导向杆贯穿所述推板，所述滑动导向杆和所述推板滑动连接，所述滑动导向杆分别和所述第一盖板和所述第二盖板固定连接，所述滑动导向杆长度方向和所述滚珠丝杆轴线方向平行；

所述第一滚珠丝杆保护套固定连接在所述滑块与所述第一盖板之间，所述第二滚珠丝杆保护套固定连接在所述滑块与所述第二盖板之间，所述第一滚珠丝杆保护套和所述第二滚珠丝杆保护套均套在所述滚珠丝杆上；

所述推板上开设有通孔，所述通孔对应设置有转板，所述转板位于推板远离所述第一盖板的一侧，所述推板上转动连接有转板轴，所述转板和所述推板通过所述转板轴转动连接，所述转板轴上套有扭簧，所述扭簧一端固定连接推板，所述扭簧另一端固定连接转板；

所述伺服电机固定安装在所述第一安装平台上。

可选的，所述淤泥脱水装置上方开设有淤泥进料口，所述淤泥脱水装置下方开设有脱水淤泥出料口。

可选的，所述第一安装平台上还安装有矿渣容器和电石渣粉容器，所述矿渣容器上开设有矿渣出料口，所述电石渣粉容器上开设有电石渣粉出料口，所述矿渣出料口和所述电石渣粉出料口均与所述淤泥固化装置进料口相对应。

可选的，所述再生微粉矿化装置有两套。

基于矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备的淤泥固化方法包括如下步骤：

S1：将废弃混凝土和废弃红砖送入所述破碎装置中，所述废弃混凝土和废弃红砖经过破碎、磨细和筛分后，得到粒径小于75μm的再生微粉，所述再生微粉落在所述再生微粉传送带上，所述再生微粉传送带将所述再生微粉送入所述再生微粉出料口，打开所述再生微粉进料口盖，所述再生微粉经过所述再生微粉出料口进入所述再生微粉进料口，落入所述反应腔内；

S2：所述再生微粉落入所述反应腔内后，通过所述碳酸钠溶液进料口，向反应腔内加入碳酸钠溶液，关闭所述再生微粉进料口盖，关闭所述碳酸钠溶液进料口盖，所述储气罐通过气体输送管向所述反应腔内输送CO₂，通过所述加热器加热所述转筒，维持所述反应腔内温度，启动所述转筒驱动电机，所述转筒驱动电机驱动所述转筒转动；所述再生微粉在所述反应腔内反应完成后，得到CO₂矿化再生微粉，所述传送组件将CO₂矿化再生微粉推送到所述CO₂矿化再生微粉出料口，打开所述CO₂矿化再生微粉出料口盖，CO₂矿化再生微粉进入所述淤泥固化装置中；

S3：向所述淤泥固化装置中加入CO₂矿化再生微粉以及一定比例的矿渣和电石渣粉，所述CO₂矿化再生微粉、所述矿渣和所述电石渣粉在所述淤泥固化装置中均匀混合；

S4：所述淤泥脱水装置对淤泥进行脱水，脱水后的淤泥通过所述脱水淤泥出料口进入所述淤泥固化装置中；

S5：进入所述淤泥固化装置中的淤泥和S3步骤中混合料均匀混合，使淤泥固化。

如上所述，本发明的矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备及方法，至少具有以下有益效果：

1.本申请通过所述再生微粉矿化装置的设计，使得再生微粉、二氧化碳和碳酸钠溶液能够直接进入到所述反应腔中进行矿化反应，不需要再单独向反应腔中加入反应物。

2.本申请通过所述传送部件的设计，使得反应腔中矿化完成后的产物可以直接从反应腔中运送出反应腔外，而不需要再单独的从反应腔中倒出矿化后的反应物。

3.本申请通过所述加热器的设置，可以在矿化反应过程中直接给反应腔加热，从而维持矿化反应需要的温度。

4.本申请通过破碎装置、CO₂储气装置、再生微粉矿化装置、淤泥脱水装置和淤泥固化装置的集成化布置的设计，极大的提高了整个生产流程的自动化程度。

附图说明

图1显示为本发明的矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备示意图。

图2显示为本发明的破碎装置的示意图。

图3显示为本发明的CO2储气装置和再生微粉矿化装置的示意图。

图4显示为本发明的再生微粉矿化装置的爆炸示意图。

图5显示为本发明的再生微粉矿化装置内部转板的安装结构示意图。

图6显示为本发明的淤泥脱水装置的示意图。

图7显示为本发明淤泥固化装置的示意图。

元件标号说明

破碎装置-1，机架-11，破碎机-12，磨碎机-13，筛分网-14，再生微粉传送带-15，再生微粉出料口-16，传送带电机-17；

CO2储气装置-2，储气罐-21，气体输送管-22，单向阀221；

再生微粉矿化装置-3，第一固定组件-31，第一盖板-311，第一壳体-312，第一环形槽-313，再生微粉进料口-314，再生微粉进料口盖-315，第二固定组件-32，第二盖板-321，第二壳体-322，第二环形槽-323，碳酸钠溶液进料口-324，碳酸钠溶液进料口盖-325，CO2矿化再生微粉出料口-326，CO2矿化再生微粉出料口盖-327，转筒组件-33，转筒-331，转筒动力部件-332，转筒驱动电机-3321，转筒主动齿轮-3322，转筒从动齿轮-3323，转轨-333，加热器-34，传送组件-35，传送动力部件-351，伺服电机-3511，传送部件-352，推板3521，滚珠丝杆-3522，滑块-3523，第一滚珠丝杆保护套-3524，第二滚珠丝杆保护套-3525，滑动导向杆-3526，通孔-3527，转板-3528，转板轴-3529，扭簧-3530；

淤泥脱水装置-4，淤泥进料口-41，脱水淤泥出料口-42；

淤泥固化装置-5，淤泥固化装置进料口-51；

第一安装平台-6；

第二安装平台-7；

矿渣容器-8，矿渣出料口-81；

电石渣粉容器-9，电石渣粉出料口-91。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图7。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。

请参阅图1至图7，本发明提供矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备及方法。所述矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备包括：破碎装置1、CO2储气装置2、再生微粉矿化装置3、淤泥脱水装置4、淤泥固化装置5、第一安装平台6和第二安装平台7；

所述第一安装平台6设置在所述第二安装平台7上方，所述破碎装置1设置在所述第一安装平台6中部，所述淤泥脱水装置4设置在所述破碎装置1一侧，所述再生微粉矿化装置3和所述淤泥脱水装置4固定安装在所述第一安装平台6上，所述淤泥固化装置5设置在所述第二安装平台7上，所有这些装置组成矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备；

所述再生微粉矿化装置3包括第一固定组件31、第二固定组件32、转筒组件33、加热器34和传送组件35；

所述第一固定组件31和所述第二固定组件32分别与所述第一安装平台6通过支杆固定连接，所述第一固定组件31和所述第二固定组件32分别设置在所述转筒组件33两端；

所述破碎装置1上设置有再生微粉出料口16，所述第一固定组件31上设置有再生微粉进料口314，所述再生微粉进料口314对应有再生微粉进料口盖315，所述再生微粉出料口16和所述再生微粉进料口314相对应，所述第二固定组件32上设置有碳酸钠溶液进料口324和CO2矿化再生微粉出料口326，所述碳酸钠溶液进料口342对应设置有碳酸钠溶液进料口盖325，所述CO2矿化再生微粉出料口326对应设置有CO2矿化再生微粉出料口盖327，所述淤泥固化装置5上开设有淤泥固化装置进料口51，所述CO2矿化再生微粉出料口326与所述淤泥固化装置进料口51相连通，当向所述再生微粉矿化装置3中加入再生微粉和碳酸钠溶液时，所述再生微粉进料口盖315和所述碳酸钠溶液进料口盖325打开，所述CO2矿化再生微粉出料口盖327关闭，当所述再生微粉矿化装置3中反应进行时，所述再生微粉进料口盖315、所述碳酸钠溶液进料口盖325和所述CO2矿化再生微粉出料口盖327全部关闭，当所述再生微粉矿化装置3中的反应完成后，所述再生微粉进料口盖315和所述碳酸钠溶液进料口盖325关闭，所述CO2矿化再生微粉出料口盖327打开；

所述淤泥脱水装置4上设置有脱水淤泥出料口42，所述脱水淤泥出料口42也与所述淤泥固化装置进料口51相连通，所述淤泥脱水装置4通过所述脱水淤泥出料口42向所述淤泥固化装置5中加入脱水淤泥；

所述转筒组件33包括转筒331和转筒动力部件332，当所述再生微粉矿化装置3中的矿化反应进行时，所述转筒动力部件332驱动所述转筒331转动；

所述转筒331转动安装在所述第一固定组件31和所述第二固定组件32之间，且所述转筒331、第一固定组件31和第二固定组件32之间围成密闭的反应腔，所述CO2储气装置2与所述反应腔相连通，在矿化反应之前，所述反应腔形成密闭环境后，通过所述CO2储气装置2向所述反应腔中充入二氧化碳；

所述加热器34包裹在所述转筒331外部，所述加热器34与所述反应腔内热传递，因为只有温度达到一定的要求，矿化反应才能较为快速的反应，所以设计了所述加热器34；

所述传送组件35包括传送动力部件351和传送部件352，所述传送部件352安装在所述转筒331内部；所述传送部件352包括推板3521，所述传送动力部件351驱动所述推板3521在所述反应腔内沿转筒331的轴线方向往复移动，所述推板3521用于推送矿化反应物在所述反应腔中移动，最主要是将矿化后的产物即CO2矿化再生微粉从所述反应腔中推到所述CO2矿化再生微粉出料口326处排出。

本实施例，请参阅图1和图3，所述转筒动力部件332包括转筒驱动电机3321、转筒主动齿轮3322和转筒从动齿轮3323；

所述转筒驱动电机3321固定安装在所述第一安装平台6上，所述转筒驱动电机3321和所述转筒主动齿轮3322固定连接，所述转筒主动齿轮3322和所述转筒从动齿轮3323啮合，所述转筒从动齿轮3323固定地套接在所述转筒331上，之所以选择齿轮啮合传动，是因为，齿轮啮合传动瞬时传动比准确、结构紧凑、效率高和寿命长等特点，可以较好的保证装置的工作效率和工作质量；为了使得转筒转动更加平稳，可以在所述转筒311上套接转动圈，在所述第一安装平台6上固定安装转动滚轮，所述转动滚轮和所述转动圈滚动接触，所述转动圈的轴线、所述从动齿轮3323的轴线和所述转筒311的轴线重合，所述转动滚轮的轴线与所述转筒311的轴线相平行。

本实施例，请参阅图1和图2，所述破碎装置1包括机架11、破碎机12、磨碎机13、筛分网14和再生微粉传送带15，所述破碎机12、所述磨碎机13、所述筛分网14和所述再生微粉传送带15从上到下依次安装在所述机架11上；

所述再生微粉传送带15一端安装有再生微粉出料口16，所述机架11上安装有传送带电机17，所述传送带电机17驱动所述再生微粉传送带15运动，同时考虑到再生微粉生产速度较快，而矿化反应较慢，所以在再生微粉传送带15另一端也设置一个再生微粉出料口16，所述传送带电机选择正反电机，对应设置两套再生微粉矿化装置3，当其中一个再生微粉矿化装置3中发生矿化反应时，所述再生微粉传送带15向另一个再生微粉矿化装置3中送入再生微粉。

本实施例，请参阅图1和图3，所述CO2储气装置2固定安装在所述第一安装平台6上；

对应两套所述再生微粉矿化装置3，所述CO2储气装置2也有两套，所述CO2储气装置2包括储气罐21和气体输送管22，所述气体输送管22一端和储气罐21连通，所述气体输送管22另一端和所述反应腔内连通，所述气体输送管22上设置有单向阀221，通过所述单向阀221的设置，二氧化碳气体只能从气体输送管22进入所述反应腔，而不能从反应腔通过所述气体输送管回流到所述储气罐21中。

本实施例，请参阅图3和图4，所述第一固定组件31包括第一盖板311和第一壳体312，所述第一盖板311和所述第一壳体312一端固定连接，所述第一壳体312内壁开设有第一环形槽313；

所述再生微粉进料口314开设在所述第一壳体312上方，所述第一壳体312和所述第一安装平台6通过支杆固定连接；

所述第二固定组件32包括第二盖板321和第二壳体322，所述第二盖板321和所述第二壳体322一端固定连接，所述第二壳体322内壁开设有第二环形槽323；

所述碳酸钠溶液进料口324开设在所述第二壳体322上方，所述CO2矿化再生微粉出料口326开设在所述第二壳体322下方，所述第二壳体322和所述第一安装平台6通过支杆固定连接；

所述第一盖板311、第一壳体312、转筒331、第二壳体322和第二盖板321围成密封的反应腔，所述第一壳体312内壁和所述转筒331外壁贴合，所述第二壳体322内壁和所述转筒331外壁贴合，贴合的目的在于保证在反应时，所述反应腔是密封的，所述气体输送管22贯穿所述第一盖板311并连通反应腔；

所述转筒331两端分别套设有转轨333，所述转筒331一端的转轨333和所述第一环形槽313转动配合，且所述转筒331一端的转轨333内壁和所述第一壳体312内壁平齐；所述转筒331另一端的转轨333和所述第二环形槽323转动配合，且所述转筒331另一端的转轨333内壁和所述第二壳体322内壁平齐，如此设计，是为了保证所述转轨333和第一环形槽313、所述转轨333和第二环形槽323能够完全贴合，在矿化反应时，所述反应腔内的物质不发生泄漏。

本实施例，请参阅图1和图3至图5，所述传送动力部件351包括伺服电机3511，所述传送部件352包括滚珠丝杆3522、滑块3523、推板3521、第一滚珠丝杆保护套3524、第二滚珠丝杆保护套3525和滑动导向杆3526；

所述滑块3523和所述滚珠丝杠3522螺纹连接，所述滚珠丝杠3522的轴线与转筒331的轴线相平行，所述推板3521套接在所述滑块3523外圈，所述推板3521的外壁与所述转筒331内壁相贴合，所述滚珠丝杆3522一端和所述第一盖板311转动连接，所述滚珠丝杆3522另一端转动的贯穿所述第二盖板321和所述伺服电机3511通过联轴器固定连接；

所述滑动导向杆3526贯穿所述推板3521，所述滑动导向杆3526和所述推板3521滑动连接，所述滑动导向杆3526分别和所述第一盖板311和所述第二盖板321固定连接，所述滑动导向杆3526长度方向和所述滚珠丝杆3522轴线方向平行，所述滑动导向杆3526的作用在于防止推板转动，及具有止转的作用；

所述第一滚珠丝杆保护套3524固定连接在所述滑块3523与所述第一盖板311之间，所述第二滚珠丝杆保护套3525固定连接在所述滑块3523与所述第二盖板321之间，所述第一滚珠丝杆保护套3524和所述第二滚珠丝杆保护套3525均套在所述滚珠丝杆3522上，之所以安装滚珠丝杆保护套，是因为矿化反应的物质对滚珠丝杆具有腐蚀作用，安装保护套，可以显著的提升滚珠丝杆的使用寿命，节约成本；

所述推板3521上开设有通孔3527，所述通孔3527对应设置有转板3528，所述转板3528位于推板3521远离所述第一盖板311的一侧，所述推板3521上转动连接有转板轴3529，所述转板3528和所述推板3521通过所述转板轴3529转动连接，所述转板轴3529上套有扭簧3530，所述扭簧3530一端固定连接推板3521，所述扭簧3530另一端固定连接转板3528，之所以在推板3521上设置转板3528，是为了保证反应腔内的物质可以自由流通，而不是被推板3521分隔在两边，不能混合；

所述伺服电机3511固定安装在所述第一安装平台6上，所述伺服电机3511安装在所述第二盖板321外侧。

本实施例，请参阅图6，所述淤泥脱水装置4上方开设有淤泥进料口41，所述淤泥脱水装置4下方开设有脱水淤泥出料口42，淤泥从淤泥进料口41进入淤泥脱水装置4中进行脱水，脱完水的淤泥从脱水淤泥出料口42排出。

本实施例，请参阅图1和图7，所述第一安装平台6上还安装有矿渣容器8和电石渣粉容器9，所述矿渣容器8上开设有矿渣出料口81，所述电石渣粉容器9上开设有电石渣粉出料口91，所述矿渣出料口81和所述电石渣粉出料口91均与所述淤泥固化装置进料口51相对应，矿渣和电石渣粉分别从矿渣出料口81和所述电石渣粉出料口91通过连通管进入淤泥固化装置进料口51。

本实施例，请参阅图1至图7，基于矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备的固化方法包括如下步骤：

S1：将废弃混凝土和废弃红砖送入所述破碎装置1中，所述废弃混凝土和废弃红砖经过破碎、磨细和筛分后，得到粒径小于75μm的再生微粉，所述再生微粉落在所述再生微粉传送带15上，所述再生微粉传送带15将所述再生微粉送入所述再生微粉出料口16，打开所述再生微粉进料口盖315，所述再生微粉经过所述再生微粉出料口16进入所述再生微粉进料口314，落入所述反应腔内；

S2：所述再生微粉落入所述反应腔内后，通过所述碳酸钠溶液进料口324，向反应腔内加入碳酸钠溶液，关闭所述再生微粉进料口盖315，关闭所述碳酸钠溶液进料口盖325，所述储气罐21通过气体输送管22向所述反应腔内输送CO₂，直到所述反应腔内CO2体积分数达到20％以上，通过所述加热器34加热所述转筒331，维持所述反应腔内温度在，启动所述转筒驱动电机3321，所述转筒驱动电机3321驱动所述转筒331转动；所述再生微粉在所述反应腔内反应完成后得到CO₂矿化再生微粉，所述传送组件35将CO₂矿化再生微粉推送到所述CO2矿化再生微粉出料口326，打开所述CO2矿化再生微粉出料口盖327，将连通管的一端固定连接在所述CO2矿化再生微粉出料口326上，CO₂矿化再生微粉通过连通管进入所述淤泥固化装置5中；

S3：通过连通管向所述淤泥固化装置5中加入矿渣和电石渣粉，其中矿渣为S95级矿渣粉，粒径活性为98％，所述CO₂矿化再生微粉、所述矿渣和所述电石渣粉在所述淤泥固化装置5中均匀混合；

S4：所述淤泥脱水装置4对淤泥进行脱水，使脱水后的淤泥含水率降低至40-70％，脱水后的淤泥通过所述脱水淤泥出料口42再经过连通管进入所述淤泥固化装置5中；

S5：在所述淤泥固化装置5进入了10-20份CO2矿化再生微粉，5-15份矿渣，1-5份电石渣粉，70-90份脱水预处理的淤泥后，将各物质均匀混合，使淤泥固化。

综上所述，本发明通过所述再生微粉矿化装置3的设计，使得再生微粉、二氧化碳和碳酸钠溶液能够直接进入到所述反应腔中进行矿化反应，不需要再单独向反应腔中加入反应物；同时通过所述传送部件352的设计，使得反应腔中矿化完成后的产物可以直接从反应腔中运送出反应腔外，而不需要再单独的从反应腔中倒出矿化后的反应物；通过所述加热器34的设计，可以在矿化反应过程中直接给反应腔加热，从而维持矿化反应需要的温度；通过破碎装置1、CO₂储气装置2、再生微粉矿化装置3、淤泥脱水装置4和淤泥固化装置5的集成化布置的设计，极大的提高了整个生产流程的自动化程度。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备，其特征在于，所述矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备包括：破碎装置、CO₂储气装置、再生微粉矿化装置、淤泥脱水装置、淤泥固化装置、第一安装平台和第二安装平台；

所述第一安装平台设置在所述第二安装平台上方，所述破碎装置设置在所述第一安装平台中部，所述淤泥脱水装置设置在所述破碎装置一侧，所述再生微粉矿化装置和所述淤泥脱水装置固定安装在所述第一安装平台上，所述淤泥固化装置设置在所述第二安装平台上；

所述再生微粉矿化装置包括第一固定组件、第二固定组件、转筒组件、加热器和传送组件；

所述第一固定组件和所述第二固定组件分别与所述第一安装平台固定连接，所述第一固定组件和所述第二固定组件分别设置在所述转筒组件两端；

所述破碎装置上设置有再生微粉出料口，所述第一固定组件上设置有再生微粉进料口，所述再生微粉出料口和所述再生微粉进料口相对应，所述第二固定组件上设置有碳酸钠溶液进料口和CO₂矿化再生微粉出料口，所述淤泥固化装置上开设有淤泥固化装置进料口，所述CO₂矿化再生微粉出料口与所述淤泥固化装置进料口相连通；

所述淤泥脱水装置上设置有脱水淤泥出料口，所述脱水淤泥出料口也与所述淤泥固化装置进料口相连通；

所述转筒组件包括转筒和转筒动力部件，所述转筒动力部件驱动所述转筒转动；

所述转筒转动安装在所述第一固定组件和所述第二固定组件之间，且所述转筒、第一固定组件和第二固定组件之间围成密闭的反应腔，所述CO₂储气装置与所述反应腔相连通；

所述加热器包裹在所述转筒外部，所述加热器与所述反应腔内热传递；

所述传送组件包括传送动力部件和传送部件，所述传送部件安装在所述转筒内部；所述传送部件包括推板，所述传送动力部件驱动所述推板在所述反应腔内沿转筒的轴线方向往复移动。

2.根据权利要求1所述的矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备，其特征在于：所述转筒动力部件包括转筒驱动电机、转筒主动齿轮和转筒从动齿轮；

所述转筒驱动电机固定安装在所述第一安装平台上，所述转筒驱动电机和所述转筒主动齿轮固定连接，所述转筒主动齿轮和所述转筒从动齿轮啮合，所述转筒从动齿轮固定地套接在所述转筒上。

3.根据权利要求1所述的矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备，其特征在于：所述破碎装置包括机架、破碎机、磨碎机、筛分网和再生微粉传送带，所述破碎机、所述磨碎机、所述筛分网和所述再生微粉传送带从上到下依次安装在所述机架上；

所述再生微粉传送带一端安装有再生微粉出料口，所述机架上安装有传送带电机，所述传送带电机驱动所述再生微粉传送带运动。

4.根据权利要求1所述的矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备，其特征在于：所述CO₂储气装置固定安装在所述第一安装平台上；

所述CO₂储气装置包括储气罐和气体输送管，所述气体输送管一端和储气罐连通，所述气体输送管另一端和所述反应腔内连通，所述气体输送管上设置有单向阀。

5.根据权利要求4所述的矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备，其特征在于：所述第一固定组件包括第一盖板和第一壳体，所述第一盖板和所述第一壳体一端固定连接，所述第一壳体内壁开设有第一环形槽；

所述第一壳体上方开设有再生微粉进料口，所述再生微粉进料口对应设置有再生微粉进料口盖，所述第一壳体和所述第一安装平台固定连接；

所述第二固定组件包括第二盖板和第二壳体，所述第二盖板和所述第二壳体一端固定连接，所述第二壳体内壁开设有第二环形槽；

所述第二壳体上方开设有碳酸钠溶液进料口，所述碳酸钠溶液进料口对应设置有碳酸钠溶液进料口盖；

所述第二壳体下方开设有CO₂矿化再生微粉出料口，所述CO₂矿化再生微粉出料口对应设置有CO₂矿化再生微粉出料口盖，所述第二壳体和所述第一安装平台固定连接；

所述第一盖板、第一壳体、转筒、第二壳体和第二盖板围成密封的反应腔，所述第一壳体内壁和所述转筒外壁贴合，所述第二壳体内壁和所述转筒外壁贴合，所述气体输送管贯穿所述第一盖板并连通反应腔；

所述转筒两端分别套设有转轨，所述转筒一端的转轨和所述第一环形槽转动配合，且所述转筒一端的转轨内壁和所述第一壳体内壁平齐；所述转筒另一端的转轨和所述第二环形槽转动配合，且所述转筒另一端的转轨内壁和所述第二壳体内壁平齐。

6.根据权利要求5所述的矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备，其特征在于：所述传送动力部件包括伺服电机，所述传送部件包括滚珠丝杆、滑块、推板、第一滚珠丝杆保护套、第二滚珠丝杆保护套和滑动导向杆；

所述滑块和所述滚珠丝杠螺纹连接，所述滚珠丝杠的轴线与转筒的轴线相平行，所述推板套接在所述滑块外圈，所述推板的外壁与所述转筒内壁相贴合，所述滚珠丝杆一端和所述第一盖板转动连接，所述滚珠丝杆另一端转动的贯穿所述第二盖板和所述伺服电机固定连接；

所述滑动导向杆贯穿所述推板，所述滑动导向杆和所述推板滑动连接，所述滑动导向杆分别和所述第一盖板和所述第二盖板固定连接，所述滑动导向杆长度方向和所述滚珠丝杆轴线方向平行；

所述第一滚珠丝杆保护套固定连接在所述滑块与所述第一盖板之间，所述第二滚珠丝杆保护套固定连接在所述滑块与所述第二盖板之间，所述第一滚珠丝杆保护套和所述第二滚珠丝杆保护套均套在所述滚珠丝杆上；

所述推板上开设有通孔，所述通孔对应设置有转板，所述转板位于推板远离所述第一盖板的一侧，所述推板上转动连接有转板轴，所述转板和所述推板通过所述转板轴转动连接，所述转板轴上套有扭簧，所述扭簧一端固定连接推板，所述扭簧另一端固定连接转板；

所述伺服电机固定安装在所述第一安装平台上。

7.根据权利要求1所述的矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备，其特征在于：所述淤泥脱水装置上方开设有淤泥进料口，所述淤泥脱水装置下方开设有脱水淤泥出料口。

8.根据权利要求1所述的矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备，其特征在于：所述第一安装平台上还安装有矿渣容器和电石渣粉容器，所述矿渣容器上开设有矿渣出料口，所述电石渣粉容器上开设有电石渣粉出料口，所述矿渣出料口和所述电石渣粉出料口均与所述淤泥固化装置进料口相对应。

9.根据权利要求1所述的矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备，其特征在于：所述再生微粉矿化装置有两套。

10.基于权利要求1-9中任意一项所述的矿化再生微粉-工业废渣协同固化淤泥自动化设备的固化淤泥的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

S1：将废弃混凝土和废弃红砖送入所述破碎装置中，所述废弃混凝土和废弃红砖经过破碎、磨细和筛分后，得到粒径小于75μm的再生微粉，所述再生微粉落在所述再生微粉传送带上，所述再生微粉传送带将所述再生微粉送入所述再生微粉出料口，打开所述再生微粉进料口盖，所述再生微粉经过所述再生微粉出料口进入所述再生微粉进料口，落入所述反应腔内；

S2：所述再生微粉落入所述反应腔内后，通过所述碳酸钠溶液进料口，向反应腔内加入碳酸钠溶液，关闭所述再生微粉进料口盖，关闭所述碳酸钠溶液进料口盖，所述储气罐通过气体输送管向所述反应腔内输送CO₂，通过所述加热器加热所述转筒，维持所述反应腔内温度，启动所述转筒驱动电机，所述转筒驱动电机驱动所述转筒转动；所述再生微粉在所述反应腔内反应完成后，得到CO₂矿化再生微粉，所述传送组件将CO₂矿化再生微粉推送到所述CO₂矿化再生微粉出料口，打开所述CO₂矿化再生微粉出料口盖，CO₂矿化再生微粉进入所述淤泥固化装置中；

S3：向所述淤泥固化装置中加入CO₂矿化再生微粉以及一定比例的矿渣和电石渣粉，所述CO₂矿化再生微粉、所述矿渣和所述电石渣粉在所述淤泥固化装置中均匀混合；

S4：所述淤泥脱水装置对淤泥进行脱水，脱水后的淤泥通过所述脱水淤泥出料口进入所述淤泥固化装置中；

S5：进入所述淤泥固化装置中的淤泥和S3步骤中混合料均匀混合，使淤泥固化。

Images