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一种基于悬浊液的掺砾黏土土石分离方法

来源：花匠小妙招时间：2025-10-24 21:27

技术特征：
1.一种基于悬浊液的掺砾黏土土石分离方法，其特征在于：分离步骤如下：步骤一、将掺砾黏土碎块和清水倒入搅动装置进行混合；步骤一（1）、在掺砾黏土碎块与清水混合前，先将掺砾黏土碎块进行击碎；采用人工初筛方式对击碎后的掺砾黏土碎块进行筛选，筛出体积较大的掺砾黏土碎块；步骤一（2）、搅动装置的体积为v，搅动装置的高度为h，搅动装置的半径为r；搅动装置在停止状态下加入初筛后的大、小掺砾黏土碎块，大、小掺砾黏土碎块的填装高度为1/3h；再向搅动装置内加入清水，使液面高度到达2/3h~3/4h；步骤二、启动搅动装置中伸缩旋转杆搅动从而带动空心搅动桨将掺砾黏土与清水充分搅动；搅动过程依次分为：初期慢速搅动：将大、小掺砾黏土碎块与清水搅动形成初步形成悬浊液；后期高速搅动：提高转速对初步形成悬浊液进行搅动；步骤三、将搅动完成后的搅动装置整体移动至振筛装置上方；该振筛装置的高度h’、半径r’分别大于搅动装置的高度h、半径r；步骤四、在振筛装置内的多级筛网卡槽中放置不同孔径的筛网，并根据筛网的孔径从大到小依次放置在多级筛网卡槽，由高至低排列；步骤五、将搅动装置的底端嵌入振筛装置的顶端内，由搅动装置的底端出料口向振筛装置内进行释放悬浊液；悬浊液经过高至低排列布置的筛网进行滤筛；该搅动装置底部的出口形式采用多开掩门结构；步骤六、在释放悬浊液过程中，搅动装置将底部多开掩门结构打开l1cm缝隙，首先让掺砾黏土与清水混合物中的悬浊液、泥状物及小颗粒的砾石落到振筛装置内，保持300s；然后继续打开到l2cm的缝隙，此处l2> l1，进一步让砾石颗粒落入振筛装置中，保持250s，最后依次打开到l3cm、l4cm、l5cm...直至完全打开，首次打开缝隙比后续打开缝隙逐渐增加，保持时间递减；步骤七，振筛排泥再振筛：步骤七（1）、完成上述步骤五后打开振筛装置对砾石及悬浊液进行振筛，促使砾石与砾石上附着的黏土分离；之后通过振筛装置中的排泥阀门，排放分离出的悬浊液；使用容器盛装黏土悬浊液；步骤七（2）、打开振筛底盘对剩下的不同粒径砾石再次振筛:在排出黏土悬浊液后保持排泥阀门打开，再次启动振筛装置，对不同孔径筛网上的砾石再次进行振筛，将砾石上剩余的悬浊液振出，通过排泥阀门排出到容器中；步骤八、将容器中的悬浊液静置处理1天进行沉淀；沉淀后的悬浊液上方会出现一层清水层；采用水瓢撇清上层的清水层后形成浓稠的黏土溶液；将浓稠的黏土溶液倒入烘盘中，保持浓稠的黏土溶液高度为3cm；在温度为105
°
烘箱中烘烤36小时即可得到干燥不含水分的黏土；步骤九、烘干并再次筛分不同粒径砾石：将振筛装置转移至吹风装置上方，采用弱风档去除筛网中砾石上的多余水分；弱风档温度为105
°
时间为：10min；之后间隔10min依次升高风速档位直至所有砾石烘干。2.根据权利要求1所述的基于悬浊液的掺砾黏土土石分离方法，其特征在于：所述的步骤一中初步筛选的砾石筛孔径规格为：0.075mm、0.15mm、0.3mm、0.6mm、1.18mm、2.36mm、4.75mm、9.5mm、13.2mm、16mm、19mm、26.5mm、31.5mm、37.5mm、53.5mm；人工初筛体积较大的
掺砾黏土碎块的粒径为53mm、37.5mm与31.5mm的全部砾石和粒径为19mm与16mm的部分砾石筛出。3.根据权利要求1所述的基于悬浊液的掺砾黏土土石分离方法，其特征在于：所述步骤二搅动装置中的伸缩式旋转杆初期搅动转速为183r/min；待液面稳定后，提高转速至366 r/min，搅动时间为5min；再次提高转速至549 r/min，搅动时间为5min；最后提高转速至732 r/min，搅动时间为5min；若搅最后动时液面出现微小气泡则延长搅动时间。4.根据权利要求1所述的基于悬浊液的掺砾黏土土石分离方法，其特征在于：所述搅动装置中伸缩式旋转杆在搅动初期阶段，采用上下运动进行搅动。5.根据权利要求1所述的基于悬浊液的掺砾黏土土石分离方法，其特征在于：所述的步骤六中振筛装置的振动频率由低逐渐升高，分别为：level 1：37次/min；level 2：74次/min；level 3：111次/min；level 4：148次/min；若振筛装置中的悬浊液的液面高度未到达或仅到达2/3h’时，振动频率可提升至level 4。6.根据权利要求1所述的基于悬浊液的掺砾黏土土石分离方法，其特征在于：所述的步骤八中吹风装置的吹风档位为level 1、level 2、level 3、level 4；每个档位的风速分分别对应功率为：550 w、850 w、1000 w和1200 w；吹风温度可为0
°
~ 300
°
区间。7.据权利要求1所述的基于悬浊液的掺砾黏土土石分离方法，其特征在于：所述的步骤三，振筛装置中筛网卡槽设置为8层，若筛网卡槽中筛网按如下孔径：1.18mm、2.36mm、4.75mm、9.5mm、13.2mm、16mm、19mm装配时，1.18mm筛网位于最下层进行黏土与砾石的土石分离；若筛网卡槽中筛网按如下孔径：0.075mm、0.15mm、0.3mm、0.6mm、1.18mm、2.36mm、4.75mm、9.5mm、13.2mm、16mm、19mm、26.5mm、31.5mm装配时，先将2.36mm、4.75mm、9.5mm、13.2mm、16mm、19mm、26.5mm、31.5mm按从下至上装配进行黏土与砾石的土石分离，黏土与砾石的土石分离结束后取出4.75mm、9.5mm、13.2mm、16mm、19mm、26.5mm、31.5mm孔径的筛网，再将2.36mm孔径的筛网移动至振筛装置中筛网卡槽的顶层，然后从下至上依次放置0.075mm、0.15mm、0.3mm、0.6mm 、1.18mm 孔径筛网再次进行黏土与砾石的土石分离。

技术总结
本发明属于土工试验领域，涉及一种土石分离方法，特别是一种基于悬浊液的掺砾黏土土石分离方法。该步骤为将掺砾黏土碎块和清水倒入搅动装置进行混合，搅动装置采用初期慢速搅动及后期高速搅动悬浊液；搅动后的悬浊液后送入振筛装置中将泥状物及小颗粒的砾石进行分离，在振筛步骤中采用振筛排泥再振筛的方式，将分离后的黏土处理后形成干燥不含水分的黏土，将砾石风干后即可进行使用。本发明提供的掺砾黏土土石分离方法利用土溶于水的原理，提出基于悬浊液的方法分离掺砾黏土块中的黏土和砾石，不仅可以将土石分离，还可对多种粒径的砾石进行筛分，通过重复其中的几个步骤，可以筛分下至0.075mm，上至53mm的砾石。上至53mm的砾石。上至53mm的砾石。

技术研发人员：孙一清沈振中黄章鑫冯亚新疏永康周东昊陈官运林文贾文涛李皓璇王鸿马保泰丁煜刘睿文
受保护的技术使用者：河海大学
技术研发日：2022.02.25
技术公布日：2022/5/25