权利要求

1.一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备，包括上罐体(1)和下罐体(2)，其特征在于：所述上罐体(1)的内部设置有活化机构，所述活化机构包括贯穿且转动连接于上罐体(1)上端的两个对称分布的旋转轴(5)，两个所述旋转轴(5)的外壁均固定连接有带有锯齿的螺旋叶片(13)，两个所述旋转轴(5)的外壁均固定连接齿轮(6)，两个所述齿轮(6)相互啮合，所述上罐体(1)和下罐体(2)的内部均固定连接有支撑环(14)，两个所述支撑环(14)的内部均开设有多个分布均匀的内螺纹槽(15)，多个所述内螺纹槽(15)的内部均螺纹连接有超声波发生器(16)，所述上罐体(1)的左右两端分别设置有硅藻土悬浮液罐(7)和硫磺粉储罐(11)，所述硅藻土悬浮液罐(7)的外壁连通有带有抽液泵的辅助管(8)，所述辅助管(8)的另一端贯穿上罐体(1)并连通有带有多个喷头的引流管(9)，所述硫磺粉储罐(11)的外壁连通有带有输送泵的输送管(12)，所述输送管(12)的另一端贯穿上罐体(1)并连通有带有多个喷头的导流管(10)。

2.根据权利要求1所述的一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备，其特征在于：所述上罐体(1)的上端固定连接有支架(3)，所述支架(3)的上端安装有输出端与其中一个旋转轴(5)固定连接的第一电机(4)。

3.根据权利要求1所述的一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备，其特征在于：所述下罐体(2)的外壁固定连接有安装架(23)，所述安装架(23)的下端安装有两个对称分布的电推杆(22)，两个所述电推杆(22)的输出端均贯穿安装架(23)并与上罐体(1)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备，其特征在于：所述上罐体(1)的左端固定连接有与硅藻土悬浮液罐(7)抵接的支撑板(18),所述上罐体(1)的右端固定连接有与硫磺粉储罐(11)外壁固定连接的支撑架(19)。

5.根据权利要求1所述的一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备，其特征在于：两个所述螺旋叶片(13)的螺旋线相反。

6.根据权利要求1所述的一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备，其特征在于：所述引流管(9)与导流管(10)均呈环状结构，且引流管(9)的直径小于导流管(10)的直径。

7.根据权利要求1所述的一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备，其特征在于：所述硫磺粉储罐(11)的上端安装有第二电机(20)，所述第二电机(20)的输出端贯穿硫磺粉储罐(11)并固定连接有螺旋给料杆(21)。

8.根据权利要求1所述的一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备，其特征在于：所述上罐体(1)的下端固定连接有密封圈(17)，所述下罐体(2)的上端开设有与密封圈(17)相适配的环形槽。

说明书

技术领域

[0001]本实用新型涉及固废生产土壤改良剂技术领域，具体公开了一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备。

背景技术

[0002]随着工业化和城市化进程加速，粉煤灰、冶金渣、尾矿等工业固体废弃物的年产量已超过40亿吨，其堆存不仅占用大量土地，更存在重金属渗漏、扬尘污染等环境风险。与此同时，我国耕地土壤退化问题日益严峻，约25%的农田面临酸化、盐渍化或重金属污染威胁。将工业固废转化为土壤改良剂，既可实现固废资源化利用，又能改善土壤质量，成为当前环境与农业领域的研究热点。

[0003]当前固废基土壤改良剂生产主要采用高温煅烧活化工艺(800～1200℃)，通过破坏硅酸盐矿物晶格结构释放活性成分。然而，该技术存在两大瓶颈：

[0004](1)活化效率不足：煅烧后硅酸盐晶体解聚动力学缓慢，导致改良剂中有效成分(如活性硅、钙)释放速率低，难以满足土壤快速修复需求;

[0005](2)高温过程易诱发重金属(如Pb、Cd、As)挥发及二次赋存形态活化，存在污染迁移风险;

[0006]因此，需要一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备来解决这一问题。

实用新型内容

[0007]本实用新型提出一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备，通过两个锯齿螺旋叶片形成强剪切力场，配合超声波发生器的空化作用，缩短硅酸盐晶体解聚时间，环状引流管与导流管形成双层雾化覆盖，增加了钝化剂与物料接触面积，将其转化为稳定的硫化物，从根本上阻断重金属迁移风险。

[0008]本实用新型是这样实现的，一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备，包括上罐体和下罐体，上罐体的内部设置有活化机构，活化机构包括贯穿且转动连接于上罐体上端的两个对称分布的旋转轴，两个旋转轴的外壁均固定连接有带有锯齿的螺旋叶片，两个旋转轴的外壁均固定连接齿轮，两个齿轮相互啮合，上罐体和下罐体的内部均固定连接有支撑环，两个支撑环的内部均开设有多个分布均匀的内螺纹槽，多个内螺纹槽的内部均螺纹连接有超声波发生器，上罐体的左右两端分别设置有硅藻土悬浮液罐和硫磺粉储罐，硅藻土悬浮液罐的外壁连通有带有抽液泵的辅助管，辅助管的另一端贯穿上罐体并连通有带有多个喷头的引流管，硫磺粉储罐的外壁连通有带有输送泵的输送管，输送管的另一端贯穿上罐体并连通有带有多个喷头的导流管。

[0009]作为本实用新型的一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备优选的，上罐体的上端固定连接有支架，支架的上端安装有输出端与其中一个旋转轴固定连接的第一电机。

[0010]作为本实用新型的一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备优选的，下罐体的外壁固定连接有安装架，安装架的下端安装有两个对称分布的电推杆，两个电推杆的输出端均贯穿安装架并与上罐体固定连接。

[0011]作为本实用新型的一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备优选的，上罐体的左端固定连接有与硅藻土悬浮液罐抵接的支撑板,上罐体的右端固定连接有与硫磺粉储罐外壁固定连接的支撑架。

[0012]作为本实用新型的一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备优选的，两个螺旋叶片的螺旋线相反。

[0013]作为本实用新型的一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备优选的，引流管与导流管均呈环状结构，且引流管的直径小于导流管的直径。

[0014]作为本实用新型的一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备优选的，硫磺粉储罐的上端安装有第二电机，第二电机的输出端贯穿硫磺粉储罐并固定连接有螺旋给料杆。

[0015]作为本实用新型的一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备优选的，上罐体的下端固定连接有密封圈，下罐体的上端开设有与密封圈相适配的环形槽。

[0016]本实用新型的有益效果是：

[0017]通过两个反向旋转的锯齿螺旋叶片与齿轮啮合传动形成强剪切力场，配合超声波发生器的空化作用，缩短硅酸盐晶体解聚时间。

[0018]重金属稳定化强化，环状引流管与导流管形成双层雾化覆盖，增加了钝化剂与物料接触面积，将其转化为稳定的硫化物，从根本上阻断重金属迁移风险。

附图说明

[0019]为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

[0020]图1为本实用新型一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备的整体剖面结构图。

[0021]图2为本实用新型的局部结构图。

[0022]图3为本实用新型的支撑环结构图;

[0023]图4为本实用新型的导流管结构图。

[0024]图中标记，1、上罐体;2、下罐体;3、支架;4、第一电机;5、旋转轴;6、齿轮;7、硅藻土悬浮液罐;8、辅助管;9、引流管;10、导流管;11、硫磺粉储罐;12、输送管;13、螺旋叶片;14、支撑环;15、内螺纹槽;16、超声波发生器;17、密封圈;18、支撑板;19、支撑架;20、第二电机;21、螺旋给料杆;22、电推杆;23、安装架。

具体实施方式

[0025]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。本实用新型中所使用的方法如无特殊规定，均为常规的方法;所使用的原料和装置，如无特殊规定，均为常规的市售产品。

[0026]请参阅图1-4，一种利用工业固废生产土壤改良剂的设备，包括上罐体1和下罐体2，上罐体1的内部设置有活化机构，活化机构包括贯穿且转动连接于上罐体1上端的两个对称分布的旋转轴5，两个旋转轴5的外壁均固定连接有带有锯齿的螺旋叶片13，两个旋转轴5的外壁均固定连接齿轮6，两个齿轮6相互啮合，上罐体1和下罐体2的内部均固定连接有支撑环14，两个支撑环14的内部均开设有多个分布均匀的内螺纹槽15，多个内螺纹槽15的内部均螺纹连接有超声波发生器16，上罐体1的左右两端分别设置有硅藻土悬浮液罐7和硫磺粉储罐11，硅藻土悬浮液罐7的外壁连通有带有抽液泵的辅助管8，辅助管8的另一端贯穿上罐体1并连通有带有多个喷头的引流管9，硫磺粉储罐11的外壁连通有带有输送泵的输送管12，输送管12的另一端贯穿上罐体1并连通有带有多个喷头的导流管10。

[0027]在本实施例中：工业固废原料经输送系统进入上罐体1后，通过两个啮合6齿轮的同步传动，配备锯齿状螺旋叶片13的两根旋转轴5同步旋转运动。锯齿结构在旋转过程中对固废物料产生强力剪切破碎作用，同时螺旋叶片13推进形成涡流搅拌，实现物料的初级物理活化;

[0028]安装在支撑环14上的多个超声波发生器16产生高频机械振动波。该振动波在液态介质中产生空化效应，促使固废颗粒表面产生微裂纹，加速重金属离子的解吸附过程，同时激发物料表面活性位点;

[0029]硅藻土悬浮液通过抽液泵经辅助管8输送至引流管9，由阵列式喷头形成雾化喷射。硅藻土微孔结构有效吸附固废中的游离重金属离子;

[0030]硫磺粉经输送泵通过导流管10喷入反应体系，在机械搅拌作用下均匀分散。硫元素与固废中的金属氧化物发生硫化反应，生成稳定的金属硫化物，从根本上阻断重金属迁移风险。

[0031]作为本实用新型的一种技术优化方案，上罐体1的上端固定连接有支架3，支架3的上端安装有输出端与其中一个旋转轴5固定连接的第一电机4。

[0032]在本实施例中：通过第一电机4可以驱动其中一个旋转轴5转动。

[0033]作为本实用新型的一种技术优化方案，下罐体2的外壁固定连接有安装架23，安装架23的下端安装有两个对称分布的电推杆22，两个电推杆22的输出端均贯穿安装架23并与上罐体1固定连接。

[0034]在本实施例中：通过电推杆22可以驱动上罐体1移动，使上罐体1与下罐体2分离开，方便对上罐体1与下罐体2内部的超声波发生器16进行拆卸维修。

[0035]作为本实用新型的一种技术优化方案，上罐体1的左端固定连接有与硅藻土悬浮液罐7抵接的支撑板18,上罐体1的右端固定连接有与硫磺粉储罐11外壁固定连接的支撑架19。

[0036]在本实施例中：通过支撑板18可以对硅藻土悬浮液罐7进行支撑，支撑架19对硫磺粉储罐11进行支撑。

[0037]作为本实用新型的一种技术优化方案，两个螺旋叶片13的螺旋线相反。

[0038]在本实施例中：反向螺旋叶片13在旋转时产生相反方向的物料流动，形成对流或剪切力，从而加速物料的混合。

[0039]作为本实用新型的一种技术优化方案，引流管9与导流管10均呈环状结构，且引流管9的直径小于导流管10的直径。

[0040]在本实施例中：可避免导流管10遮挡引流管9。

[0041]作为本实用新型的一种技术优化方案，硫磺粉储罐11的上端安装有第二电机20，第二电机20的输出端贯穿硫磺粉储罐11并固定连接有螺旋给料杆21。

[0042]在本实施例中：通过第二电机20可以驱动螺旋给料杆21转动，对硫磺粉进行输送，避免下料不畅。

[0043]作为本实用新型的一种技术优化方案，上罐体1的下端固定连接有密封圈17，下罐体2的上端开设有与密封圈17相适配的环形槽。

[0044]在本实施例中：通过密封圈17可方便对上罐体1和下罐体2的交界处进行密封。

[0045]本实用新型的工作原理及使用流程：使用时，将工业固废原料经输送系统进入上罐体1后，通过第一电机4可以驱动其中一个旋转轴5和齿轮6转动，可以使两个啮合6齿轮的同步传动，配备锯齿状螺旋叶片13的两根旋转轴5同步旋转运动。锯齿结构在旋转过程中对固废物料产生强力剪切破碎作用，同时螺旋叶片13推进形成涡流搅拌，实现物料的初级物理活化;

[0046]安装在支撑环14上的多个超声波发生器16产生高频机械振动波。该振动波在液态介质中产生空化效应，促使固废颗粒表面产生微裂纹，加速重金属离子的解吸附过程，同时激发物料表面活性位点。

[0047]硅藻土悬浮液通过抽液泵经辅助管8输送至引流管9，由阵列式喷头形成雾化喷射。硅藻土微孔结构有效吸附固废中的游离重金属离子。

[0048]硫磺粉经输送泵通过导流管10喷入反应体系，在机械搅拌作用下均匀分散。硫元素与固废中的金属氧化物发生硫化反应，生成稳定的金属硫化物。

[0049]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”、“外”、“背”、“中间”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具备特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

[0050]惟以上所述者，仅为本实用新型的具体实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，故其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖之范畴。

说明书附图(4)