一種用于水環境治理的礦基秸稈生物炭造粒裝置及方法與流程

本發明涉及生物炭生產，具體為一種用于水環境治理的礦基秸稈生物炭造粒裝置及方法。

背景技術：

1、非金屬尾礦是將礦石中有價值的部分與不經濟的部分分離后留下的非金屬物質，尾礦對自然生態環境的影響具體表現在：①尾礦堆存時易流動和塌漏，造成植被破壞和傷人事故，尤其在雨季極易引起塌陷和滑坡，尾礦庫壩體較高，存在安全隱患，②尾礦成分及殘留選礦藥劑對生態環境的破壞嚴重；國內外對于尾礦的處理，不論尾礦中有用礦物是否有回收價值，大都是在地面予以堆存，尾礦的堆存不僅占用了大量的耕地，還容易造成礦區環境污染、水土流失、植被破壞等，而秸稈是成熟農作物莖葉(穗)部分的總稱，一般收割后，大批量的秸稈采用燃燒銷毀，其產生的煙霧會造成空氣污染，二者回收后產生的礦基生物炭，可以用于水環境治理，作為吸附水體中的雜質進行水質凈化的主要材料之一。

2、中國專利公開號cn115261038a公開了“秸稈負載非金屬尾礦的礦基生物炭生產設備及方法”，涉及礦基生物炭技術領域，包括安裝架和托座，所述安裝架前側上方的兩端分別設有秸稈粉碎倉和尾礦輸送管，所述托座上轉動設有托板，且托板上方的一端設有混合炭化箱，所述秸稈粉碎倉和尾礦輸送管的輸出端朝向混合炭化箱，所述托座頂部的一端設有炭化燃燒器；本發明將秸稈碾磨成秸稈粉末，與非金屬尾礦一起投入混合炭化箱，通過攪拌組件移動旋轉將秸稈粉碎和非金屬尾礦混合均勻，通過炭化燃燒器加熱混合炭化箱對混合物進行炭化處理，獲得礦基生物炭，既便于非金屬尾礦和秸稈的回收利用，提高能源利用效率，又避免了直接處理所產生的污染。

3、該方案中將秸稈投入秸稈粉碎倉中，通過碾磨輥旋轉將其碾磨成秸稈粉末，但是由于碾磨輥之間存在縫隙，進入的，在粉碎的過程中無法徹底將其進行粉碎，研磨成粉末，其中夾雜有一些較大的碎屑，這就導致后續碳化的時，粉末與體積較大的碎屑，碳化的時間長短不一致，影響其整體的加工的效率；且該方案中通過啟動炭化燃燒器，對混合炭化箱的原料進行加熱，再將炭料倒入成型盤內，通過第二氣壓缸推動壓板下壓對炭料進行擠壓成型，但是由于原料的碳化混合之后內部的焦油含量較少，材料自身又缺乏粘性，這就導致直接擠壓制成的礦基生物炭，容易在后期的運輸中，因運輸的顛簸出現礦基生物炭松散開裂的情況，不便于后期的使用，故而提出一種用于水環境治理的礦基秸稈生物炭造粒裝置及方法來解決上述所提出的問題。

技術實現思路

1、(一)解決的技術問題

2、針對現有技術的不足，本發明提供了一種用于水環境治理的礦基秸稈生物炭造粒裝置及方法，解決了因粉碎顆粒大小不一致，導致碳化的時間長短不一致的問題。

3、(二)技術方案

4、為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種用于水環境治理的礦基秸稈生物炭造粒裝置，包括底座、碳化箱、燃燒器、粉碎機構、制粒機構；

5、所述碳化箱連接在底座的頂部，用于放置原料碎末；

6、所述燃燒器連接在碳化箱的底部，用于對碳化箱的底部加熱；

7、所述粉碎機構設置在碳化箱的上方，用于粉碎研磨原料；

8、所述制粒機構設置在碳化箱的正面；

9、其中粉碎機構包括粉碎箱、進料口、濾框、電機、安裝板、轉桿、電動推桿、支撐架、研磨輥；

10、所述粉碎箱設置在碳化箱的頂部，所述進料口連接在粉碎箱的頂部；

11、所述濾框設置在粉碎箱的底部，用于篩選原料；

12、所述電機通過安裝板連接在粉碎箱的背面，所述電機的輸出端連接有轉桿，且轉桿貫穿粉碎箱的背面延伸至粉碎箱的內部；

13、所述電動推桿連接在轉桿外壁的一側，所述支撐架連接在電動推桿的輸出端，所述研磨輥轉動連接在支撐架的內壁，用于粉碎研磨粉碎箱內的原料，將合適比例的秸稈段與尾礦碎塊從進料口添加入粉碎箱內，通過啟動電機帶動轉桿外部設置研磨輥在粉碎箱內滾動，以方便對應原料進行研磨粉碎，由于秸稈段與尾礦碎塊硬度不一樣，混合的粉碎研磨的方式更有助于將具有纖維的秸稈段研磨成粉末，研磨的過程由于尾礦碎塊較硬會優先被破碎，形成較小的碎塊對秸稈段切割，以此提升研磨的效果，在研磨過程電動推桿會逐步伸出減少研磨輥與粉碎箱內壁的距離，以方便通過反復地碾壓逐漸將原料破碎研磨成粉末，且通過在粉碎箱設置的濾框對原料粉末進行篩選，使其合適大小的落入碳化箱內，而較大的顆粒則會留在其中被反復研磨。

14、優選的，所述濾框滑動連接在粉碎箱的底部，所述濾框外壁的兩側分別連接有推板，所述推板的底部連接有氣彈簧，且氣彈簧與碳化箱的頂部連接，由于濾框在粉碎箱底部呈上下滑動設置，每次研磨輥經過時都會將其下壓，當研磨輥離開濾框時，由于氣彈簧的張力會推動推板帶動濾框重新復位，使濾框發生抖動，以避免濾框堵塞。

15、優選的，所述轉桿外壁的一側連接有刮板，所述刮板與粉碎箱的內壁接觸，且刮板與粉碎箱接觸的一端開設有漏料槽，所述刮板與支撐架之間的夾角為九十度，轉桿帶動研磨輥旋轉的同時，也會帶動刮板刮動粉碎箱底部的原料，避免物料集中堆積在粉碎箱的底部，影響研磨效果。

16、優選的，所述制粒機構包括推料組件、壓實組件、助凝組件、切割組件；

17、所述推料組件設置在碳化箱的內部，用于推出生物炭粉末；

18、所述壓實組件設置在碳化箱的正面，用于將生物炭粉末壓實成塊；

19、所述助凝組件設置在碳化箱的正面，用于向生物炭粉末滴入膠水；

20、所述切割組件設置在底座的正面，用于將生物炭塊切割成顆粒。

21、優選的，所述推料組件包括氣缸、托板托料框；

22、所述氣缸分別連接在底座的兩側，所述托料框設置在碳化箱的底部并滑動連接，所述托板連接在托料框的背面，且托料框的兩側分別與對應位置氣缸的一端連接，通過氣缸帶動托板連接的托料框將碳化粉末緩慢推出。

23、優選的，所述壓實組件包括連接板、第一連接桿、壓實板；

24、所述連接板連接在濾框外壁的正面，所述第一連接桿連接在連接板的底部，所述壓實板連接在第一連接桿的底部，通過連接板上下往復運動的同時，帶動第一連接桿連接的壓實板，對滴過膠水的碳化粉末進行壓實使其更加的緊實，避免其在后期運輸過程散開或是碎裂。

25、優選的，所述連接板的兩側分別滑動連接有限位桿，所述限位桿與碳化箱的頂部連接。

26、優選的，所述助凝組件包括第二連接桿、儲液盒、密封框、排液孔、注液管；

27、所述第二連接桿連接在連接板的底部，且處于第一連接桿的背面，所述儲液盒連接在第二連接桿的底部，所述密封框滑動連接在儲液盒的外壁，且密封框與碳化箱連接，所述排液孔開設儲液盒正面底部的位置，所述注液管連接在儲液盒的頂部，通過膠水滴落在碳化粉末上，輔助其凝結，通過加入膠水使其結塊凝固之后更加牢固，以應對其后期運輸的顛簸。

28、優選的，所述切割組件包括支撐框、支撐桿、液壓桿、支撐板、切割刀；

29、所述支撐框連接在底座正面頂部的位置，所述支撐桿分別固定連接在支撐框底部的兩側，所述液壓桿連接在支撐桿一端，所述支撐板連接在液壓桿的頂部，所述支撐板的背面連接有切割刀，且切割刀延伸至支撐框的上方。

30、包括以下步驟：

31、步驟一、進行破碎研磨，將合適比例的秸稈段與尾礦碎塊從進料口添加入粉碎箱內，通過啟動電機帶動轉桿外部設置研磨輥在粉碎箱內滾動，以方便對應原料進行研磨粉碎，由于秸稈段與尾礦碎塊硬度不一樣，混合的粉碎研磨的方式更有助于將具有纖維的秸稈段研磨成粉末，研磨的過程由于尾礦碎塊較硬會優先被破碎，形成較小的碎塊對秸稈段切割，以此提升研磨的效果，在研磨過程電動推桿會逐步伸出減少研磨輥與粉碎箱內壁的距離，以方便通過反復地碾壓將原料破碎研磨成粉末；

32、步驟二、輔助研磨，通過在粉碎箱設置的濾框對原料粉末進行篩選，使其合適大小的落入碳化箱內，而較大的顆粒則會留在其中被反復研磨，且轉桿帶動研磨輥旋轉的同時，也會帶動刮板刮動粉碎箱底部的原料，避免物料集中堆積在粉碎箱的底部，影響研磨效果；

33、步驟三、對粉末進行篩選，由于濾框在粉碎箱底部呈上下滑動設置，每次研磨輥經過時都會將其下壓，當研磨輥離開濾框時，由于氣彈簧的張力會推動推板帶動濾框重新復位，使濾框發生抖動，以避免濾框堵塞；

34、步驟四、進行碳化，研磨完成后，啟動燃燒器對碳化箱內部的粉末進行加熱，使其碳化；

35、步驟五、輔助結塊，通過氣缸帶動托板連接的托料框將碳化粉末緩慢推出，此時通過上方研磨輥每次下壓濾框時，帶動連接板下方第二連接桿連接的儲液盒下移，將儲液盒上的排液孔露出密封框外，使得膠水會滴落在碳化粉末上，輔助其凝結；

36、步驟五、壓實制作炭塊，通過連接板上下往復運動的同時，帶動第一連接桿連接的壓實板，對滴過膠水的碳化粉末進行壓實使其更加的緊實，避免其在后期運輸過程散開或是碎裂；

37、步驟六、切割炭塊制成顆粒，當托料框緩慢移動至邊框碰觸切割刀時，此時液壓桿會伸縮帶動支撐板上方的切割刀下降，切割刀處于托料框內時，再重新伸出對炭塊進行切割以方便制成顆粒。

38、(三)有益效果

39、與現有技術相比，本發明提供了一種用于水環境治理的礦基秸稈生物炭造粒裝置及方法，具備以下有益效果：

40、1、該用于水環境治理的礦基秸稈生物炭造粒裝置及方法，通過啟動電機帶動轉桿外部設置研磨輥在粉碎箱內滾動，以方便對應原料進行研磨粉碎，由于秸稈段與尾礦碎塊硬度不一樣，混合的粉碎研磨的方式更有助于將具有纖維的秸稈段研磨成粉末，研磨的過程由于尾礦碎塊較硬會優先被破碎，形成較小的碎塊對秸稈段切割，以此提升研磨的效果，在研磨過程電動推桿會逐步伸出減少研磨輥與粉碎箱內壁的距離，以方便通過反復地碾壓逐漸將原料破碎研磨成粉末，且通過在粉碎箱設置的濾框對原料粉末進行篩選，使其合適大小的落入碳化箱內，而較大的顆粒則會留在其中被反復研磨。

41、2、該用于水環境治理的礦基秸稈生物炭造粒裝置及方法，由于濾框在粉碎箱底部呈上下滑動設置，每次研磨輥經過時都會將其下壓，當研磨輥離開濾框時，由于氣彈簧的張力會推動推板帶動濾框重新復位，使濾框發生抖動，以避免濾框堵塞。

42、3、該用于水環境治理的礦基秸稈生物炭造粒裝置及方法，通過上方研磨輥每次下壓濾框時，帶動連接板下方第二連接桿連接的儲液盒下移，將儲液盒上的排液孔露出密封框外，使得膠水會滴落在碳化粉末上，輔助其凝結，通過加入膠水使其結塊凝固之后更加牢固，以應對其后期運輸的顛簸。