一种基于化学淋洗的含铀污染土壤的去污分离装置和方法

本发明涉及土壤修复，尤其涉及一种基于化学淋洗的含铀污染土壤的去污分离装置和方法。

背景技术：

1、随着人类对铀矿的开采、核武器试验以及核能的广泛利用，铀在环境中不断富集并产生污染。不适当的堆积或处置这些废料就会导致铀通过流失散布到土壤表面，经风蚀进入空气，或者通过淋洗而进入地下水；铀矿产生大量的放射性废水不断地排出，也直接污染了天然水体和土壤。因此，铀污染土壤的治理和修复日益受到关注。

2、土壤淋洗是化学修复中的一种，通过淋洗剂与土壤的混合，将污染物从固相转移到液相，从而减少土壤污染物总量。土壤淋洗修复效果稳定，通过选取不同的淋洗剂和淋洗方式，淋洗技术可以应用于不同类型的污染土壤，如公开号为cn112496024a的专利说明书公开了一种基于化学淋洗的含铀污染土壤的去污分离方法，通过特定的淋洗剂对含铀污染土壤进行淋洗，达到土壤修复的效果。

3、在对含铀污染土壤进行化学淋洗时，采用原位土壤淋洗的方式可能会污染地下水，反而扩大铀污染程度，通常会采用异位土壤淋洗将含铀污染土壤挖掘出来，通过筛分去除超大的组分，然后用淋洗剂来清洗、去除污染物，再处理含有污染物的淋出液，并将洁净的土壤回填或运到其他地点。

4、在此过程中会使用如公告号为cn109482636b的专利说明书公开的一种土壤修复用化学淋洗装置，将原料从入料管投入箱体内，并通过搅拌装置使原料与淋洗剂充分接触，产生的热量均匀迅速的传导至土壤内，提高土壤内有机物的挥发效率，能够对原料进行向上提升打散，促进原料内有机物与空气的接触面积，促进挥发，还能够促进与化学溶液的反应完全度。

5、然而在实施相关技术中发现上述技术方案存在以下问题：这种化学淋洗装置在使用时是需要人工挖掘含铀污染土壤后再将土壤投入至化学淋洗箱内进行淋洗，挖掘装置与淋洗装置为分离式结构，需要上个工序完成后才可进行下个工序，工作效率较低，鉴于此，提供一种基于化学淋洗的含铀污染土壤的去污分离装置和方法以克服上述缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于化学淋洗的含铀污染土壤的去污分离装置和方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于化学淋洗的含铀污染土壤的去污分离装置和方法，包括分离装置壳体，所述分离装置壳体的内部设置有用于进料的进料筒，所述进料筒的后侧设置有用于含铀污染土壤淋洗的淋洗液混合箱体，且进料筒的前侧安装有用于挖掘含铀污染土壤的翻转板，所述分离装置壳体的底部安装有用于行走的移动轮，且分离装置壳体的前侧固定有用于遮挡土壤的防护罩，所述淋洗液混合箱体与进料筒的连接处安装有连通管，且淋洗液混合箱体的后侧靠下方设置有出液口，所述进料筒的前侧靠下方安装有进料斜板；

3、所述翻转板的端部设置有若干等距均匀分布的弯钩型结构的分离齿牙，所述翻转板的内部穿设固定有连接轴，且翻转板呈x状分布在连接轴上，所述连接轴的一端安装有驱动齿轮，且驱动齿轮的上方设置的驱动齿条，所述驱动齿条的一端连接有防脱头，通过驱动齿轮可连接轴带动翻转板转动，翻转板顺时针转动时可将打散的土壤挖掘至翻转板内，并在翻转板的作用下投入进料斜板进入进料筒，而翻转板逆时针转动时，分离齿牙的弯钩部分可与土壤相接触，打散土壤方便采土；

4、所述进料筒的内部安装有螺旋叶片，且螺旋叶片的中心设置有用于驱动螺旋叶片的转轴，所述转轴的动力输入端安装有从动齿轮，且从动齿轮的一侧设置有传动齿轮，所述从动齿轮的下方安装有主动齿轮，且主动齿轮的内部设置有传动轴，所述传动轴的端部与伺服电机的动力输出端相连接，且伺服电机固定在分离装置壳体上，通过伞齿轮组结构可改变传动轴的传动方向，进而通过转轴带动螺旋叶片转动，实现土壤上料；

5、所述传动轴的另一端固定连接有转盘，且转盘的表面设置有滑块，所述滑块远离传动轴的轴线，且滑块的外部套设有滑环，所述滑环的中部两侧均固定有往复杆，且往复杆的外部套设有限位块，所述限位块焊接在分离装置壳体上，且防脱头与往复杆的末端固定连接，转盘带动滑块转动时，滑块在滑环内滑动，从而带动滑环在转盘的表面前后滑动，将旋转运动转变为直线往复运动，并通过往复杆带动驱动齿条做前后移动。

6、作为上述技术方案的进一步描述：所述淋洗液混合箱体的内部设置有与淋洗液混合箱体内壁相贴合的离心篮，且离心篮的内部设置有抽吸盒，所述抽吸盒的内部安装有抽吸泵，抽吸泵可将经过离心篮过滤出的滤液进行抽吸，并通过抽吸盒向外排出。

7、作为上述技术方案的进一步描述：所述抽吸盒的顶部安装有两组对称设置的喷水头，且抽吸盒的左右两侧开设有进液孔，所述进液孔的内部安装有过滤网，过滤网能够对土壤进行过滤，防止土壤进入抽吸盒。

8、作为上述技术方案的进一步描述：所述抽吸盒的上方设置有相互平行的第一搅拌轴和第二搅拌轴，所述第一搅拌轴和第二搅拌轴的中部均设置有动力叶片，且动力叶片的左右两侧均设置有搅拌叶片，相互平行的第一搅拌轴和第二搅拌轴呈相反方向转动，通过动力叶片提供动力来源。

9、作为上述技术方案的进一步描述：所述第一搅拌轴和第二搅拌轴上的搅拌叶片相互交错设置，相互交错的搅拌叶片转动时可充分对淋洗液混合箱体内的土壤和淋洗液进行搅拌，使淋洗液充分作用在土壤中。

10、作为上述技术方案的进一步描述：所述动力叶片与喷水头的竖直中心线位于同一竖直平面内，两组所述喷水头的喷水方向分别朝向两组动力叶片，喷水头喷出的水柱可直接击打动力叶片使动力叶片进行转动，并且由于喷水头的喷水方向对称设置，可带动两组动力叶片分别朝相反方向转动。

11、作为上述技术方案的进一步描述：所述第一搅拌轴和第二搅拌轴的上方安装有挡板，且挡板的上方平行设置有传送带，挡板可对淋洗液混合箱体起到分割作用。

12、作为上述技术方案的进一步描述：所述传送带的长度大于挡板的长度，且传送带的上方安装有淋洗管，含铀污染土壤直接由传送带的末端传送出来，掉落在淋洗液混合箱体的内部。

13、作为上述技术方案的进一步描述：所述淋洗管的底部设置有若干个等距均匀分布的淋洗喷头，且淋洗喷头的喷淋方向与传送带相互垂直，淋洗液通过淋洗管后由淋洗喷头向下排出，可对传送带上的含铀污染土壤进行初步淋洗。

14、作为上述技术方案的进一步描述：一种基于化学淋洗的含铀污染土壤的去污分离方法，包括以下步骤：

15、s1、土壤挖掘：转盘带动滑块转动时，滑块在滑环内滑动，使滑环在转盘的表面前后滑动，通过往复杆带动驱动齿条做前后移动，驱动齿条向前移动时带动驱动齿轮做逆时针运动，从而通过翻转板上的分离齿牙挖散土壤；

16、s2、土壤进料：驱动齿条向后移动时带动驱动齿轮做逆时针运动，从而通过翻转板将打散的土壤挖出并向后上方投向进料斜板，顺着倾斜的进料斜板进入进料筒，从而通过螺旋叶片进入淋洗液混合箱体；

17、s3、化学淋洗：含铀污染土壤直接由传送带的末端传送出来，掉落在淋洗液混合箱体的内部，淋洗液经过淋洗管后由淋洗喷头向下排出，对传送带上的含铀污染土壤进行初步淋洗；

18、s4、搅拌混合：抽吸泵将滤液抽入后通过两组喷水头喷出，喷水头喷出的水柱可直接击打动力叶片使动力叶片进行转动，从而带动第一搅拌轴和第二搅拌轴呈相反方向转动，相互交错的搅拌叶片转动时对淋洗液混合箱体内的土壤和淋洗液进行搅拌；

19、s5、固液分离：通过离心篮对废液进行过滤分离，由出液口排出统一收集后经废水处理系统进行废水处理。

20、本发明具有如下有益效果：

21、本发明设计的一种基于化学淋洗的含铀污染土壤的去污分离装置，在防护罩下方设置翻转板，翻转板逆时针运动时通过分离齿牙挖散土壤，翻转板顺时针转动时将挖散的土壤挖出投向进料斜板后进入进料筒，并通过进料筒内的螺旋叶片进行投料，无需人工对土壤进行挖掘，挖掘和投料可同步进行，提高工作效率。

22、本发明设计的一种基于化学淋洗的含铀污染土壤的去污分离装置，通过设置的转盘和滑环结构能够驱动往复杆进行直线往复运动，使驱动齿条进行前后往复运动后带动翻转板做正反转运动，同时还可通过伞齿轮结构带动螺旋叶片转动，实现竖直上料，只使用一组伺服电机同时实现土壤分离、土壤挖掘以及土壤进料功能。

23、本发明设计的一种基于化学淋洗的含铀污染土壤的去污分离装置，通过在淋洗液混合箱体的内部设置抽吸盒将淋洗液重新抽入后经过喷水头喷出，喷水头喷出的水柱撞击动力叶片，从而带动第一搅拌轴和第二搅拌轴呈相反方向转动，相互交错的搅拌叶片转动时对淋洗液混合箱体内的土壤和淋洗液进行充分搅拌。