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浸矿剂迁移测验系统及浸矿剂迁移转化试验系统

阅读：1035发布：2020-05-08

专利汇可以提供浸矿剂迁移测验系统及浸矿剂迁移转化试验系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本申请提供一种浸矿剂迁移测验系统及浸矿剂迁移转化试验系统，涉及金属矿浸溶开采领域。本申请通过在柱状容器靠近底部的容置空间内装填形成反滤层，在该柱状容器的其他容置空间中装填目标矿场土壤，并通过淋溶模拟设备对喷洒有待测验浸矿剂的目标矿场土壤表面进行淋溶，而后通过数据采集设备采集处于淋溶作用下的目标矿场土壤在不同土壤深度处的含水率数据、温度数据、盐分数据及浸矿剂残留含量数据，并由数据处理设备对数据采集设备采集到的数据进行数据汇总，从而完成浸矿剂在目标矿区土壤中的迁移模拟试验，精准地测验出目标浸矿剂在目标矿场土壤中的淋溶迁移规律，为制定高治理效果的污染治理方案提供数据支持。，下面是浸矿剂迁移测验系统及浸矿剂迁移转化试验系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种浸矿剂迁移测验系统，其特征在于，所述测验系统包括土壤装载设备、数据采集设备、淋溶模拟设备及数据处理设备；
所述土壤装载设备包括柱状容器，所述柱状容器的靠近容器底部的容置空间用于装填形成反滤层，所述柱状容器的其他容置空间用于装填目标矿场土壤；
所述淋溶模拟设备用于对喷洒有待测验浸矿剂的目标矿场土壤表面进行淋溶，使所述待测验浸矿剂在所述柱状容器所装填的目标矿场土壤中发生迁移；
所述数据采集设备用于采集所述目标矿场土壤在所述柱状容器的不同土壤深度处的含水率数据、温度数据、盐分数据及浸矿剂残留含量数据；
所述数据处理设备与所述数据采集设备电性连接，用于对所述数据采集设备采集到的含水率数据、温度数据、盐分数据及浸矿剂残留含量数据进行数据汇总，得到所述待测验浸矿剂在所述目标矿场土壤中的淋溶迁移规律。
2.根据权利要求1所述的测验系统，其特征在于，所述柱状容器的侧壁上沿所述柱状容器的长度延伸方向间隔开设有多个采集孔，所述数据采集设备对每个采集孔处的含水率数据、温度数据、盐分数据及浸矿剂残留含量数据进行采集，其中所述柱状容器的从容器底部到靠近该容器底部的采集孔之间的容置空间用于装填形成反滤层。
3.根据权利要求2所述的测验系统，其特征在于，多个所述采集孔中相邻两个采集孔之间的孔间距沿所述柱状容器的从容器开口指向容器底部的长度延伸方向递增。
4.根据权利要求2所述的测验系统，其特征在于，所述土壤装载设备还包括液位计及水龙头；
所述液位计固定在所述柱状容器的外壁上，并与所述柱状容器的容器底部连通，用于对所述柱状容器内的土壤水位高度进行测量，其中所述液位计的长度延伸方向与所述柱状容器的长度延伸方向平行；
所述水龙头固定安装在所述柱状容器的侧壁上，并与所述柱状容器内部的容置空间连通，用于对所述柱状容器容置的土壤积水进行排除。
5.根据权利要求2所述的测验系统，其特征在于，所述数据采集设备包括多个水温盐传感器；
每个水温盐传感器经对应采集孔伸入到所述柱状容器的容置空间内，并与所述目标矿场土壤在该采集孔所对应的土壤深度处的土壤区域接触，用于对所述土壤区域的含水率数据、温度数据及盐分数据进行采集，其中所述水温盐传感器的数目与所述采集孔的数目相同，每个采集孔对应一个水温盐传感器。
6.根据权利要求5所述的测验系统，其特征在于，所述数据采集设备还包括水样分析装置、多个土壤水抽提装置及多个水样收集瓶；
每个土壤水抽提装置的一端与对应的水样收集瓶连通，每个土壤水抽提装置的另一端经对应采集孔伸入到所述柱状容器的容置空间内，并与所述目标矿场土壤在该采集孔所对应的土壤深度处的土壤区域接触，用于抽取该土壤区域深度处的土壤水样，并将抽取的土壤水样传输到对应水样收集瓶中进行贮存，其中所述土壤水抽提装置的数目、所述水样收集瓶的数目均与所述采集孔的数目相同，每个采集孔对应一个土壤水抽提装置及一个水样收集瓶；
所述水样分析装置用于对每个采集孔所对应的水样收集瓶中收集的土壤水样进行理化分析，得到每个采集孔在对应土壤区域深度处的土壤水样中的浸矿剂残留含量数据。
7.根据权利要求1所述的测验系统，其特征在于，所述淋溶模拟设备包括储水罐、蠕动泵、泵控制器及淋溶喷头；
所述蠕动泵的进水口与所述储水罐连通，所述蠕动泵的出水口与所述淋溶喷头连接，所述淋溶喷头正对着所述柱状容器所装填的目标矿场土壤表面；
所述泵控制器与所述蠕动泵电性连接，用于控制所述蠕动泵的运行时间及抽水转速，使所述蠕动泵抽取所述储水罐贮存的水并经所述淋溶喷头淋洗到所述目标矿场土壤表面上。
8.根据权利要求7所述的测验系统，其特征在于，所述淋溶模拟设备还包括供水装置及水位传感器；
所述水位传感器设置在所述储水罐内，用于对所述储水罐的真实水位进行检测；
所述供水装置与所述储水罐连通，并与所述水位传感器电性连接，用于在所述水位传感器检测到的真实水位低于预设水位阈值时，向所述储水罐注水。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的测验系统，其特征在于，所述测验系统还包括环境要素监测设备；
所述数据处理设备与所述环境要素监测设备电性连接，用于根据所述环境要素监测设备监测到的所述目标矿场土壤表面的温度数据以及所述柱状容器所在环境的温度数据及湿度数据，对得到的淋溶迁移规律进行数据校正；
其中，所述环境要素监测设备包括红外温度传感器及温湿度传感器，所述环境要素监测设备通过所述红外温度传感器对所述目标矿场土壤表面的温度数据进行监测，所述环境要素监测设备通过所述温湿度传感器对所述柱状容器所在环境的温度数据及湿度数据进行监测。
10.一种浸矿剂迁移转化试验系统，其特征在于，所述试验系统包括多个权利要求1-9中任意一项所述的浸矿剂迁移测验系统，其中每个浸矿剂迁移测验系统中的柱状容器所装填的目标矿场土壤的土壤深度不同。

说明书全文

浸矿剂迁移测验系统及浸矿剂迁移转化试验系统

技术领域

[0001] 本申请涉及金属矿浸溶开采领域，具体而言，涉及一种浸矿剂迁移测验系统及浸矿剂迁移转化试验系统。

背景技术

[0002] 随着科学技术的不断发展以及人类环境保护意识的不断增强，金属矿(例如，稀土矿、金矿、铜矿等)开采技术在得到不断提升的同时，也对开采后期治理环境的手段有了更多的需求。以离子型稀土矿为例，目前，业界主流通常采用原地浸矿工艺，通过在矿区表面开挖浅井，向矿山注入浸矿剂(比如，(NH4)2SO4)溶液进行离子交换，并通过对交换得到的浸矿母液进行收集并沉淀，得到对应的矿产资源。这种原地浸矿方法能够较好地保护生态植被，减少水土流失，是一种相对友好的采矿模式，但因地质条件的限制必然会在矿区土壤和水体中残留一定数量的携带大量铵离子的浸矿剂，而残留的浸矿剂又会在降雨的冲刷和淋溶作用下向深层土壤中迁移及转化，进而流入下游水体中，给矿区范围内土壤和水体造成严重的氮化物污染，使水体富营养化，影响矿区居民用水安全。因此，只有准确把握浸矿剂在目标矿区土壤中的迁移转化规律，才能针对性地制定出具有高治理效果的污染治理方案，从根本上解决矿区水土环境污染难题。发明内容

[0003] 有鉴于此，本申请的目的在于提供一种浸矿剂迁移测验系统及浸矿剂迁移转化试验系统，其能够精准地测验出目标浸矿剂在目标矿场土壤中的淋溶迁移规律，为针对性地制定与目标浸矿剂及目标矿场匹配的高治理效果的污染治理方案提供数据支持，解决矿区水土环境污染难题。

[0004] 为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

[0005] 第一方面，本申请实施例提供一种浸矿剂迁移测验系统，所述测验系统包括土壤装载设备、数据采集设备、淋溶模拟设备及数据处理设备；

[0006] 所述土壤装载设备包括柱状容器，所述柱状容器的靠近容器底部的容置空间用于装填形成反滤层，所述柱状容器的其他容置空间用于装填目标矿场土壤；

[0007] 所述淋溶模拟设备用于对喷洒有待测验浸矿剂的目标矿场土壤表面进行淋溶，使所述待测验浸矿剂在所述柱状容器所装填的目标矿场土壤中发生迁移；

[0008] 所述数据采集设备用于采集所述目标矿场土壤在所述柱状容器的不同土壤深度处的含水率数据、温度数据、盐分数据及浸矿剂残留含量数据；

[0009] 所述数据处理设备与所述数据采集设备电性连接，用于对所述数据采集设备采集到的含水率数据、温度数据、盐分数据及浸矿剂残留含量数据进行数据汇总，得到所述待测验浸矿剂在所述目标矿场土壤中的淋溶迁移规律。

[0010] 在可选的实施方式中，所述柱状容器的侧壁上沿所述柱状容器的长度延伸方向间隔开设有多个采集孔，所述数据采集设备对每个采集孔处的含水率数据、温度数据、盐分数据及浸矿剂残留含量数据进行采集，其中所述柱状容器的从容器底部到靠近该容器底部的采集孔之间的容置空间用于装填形成反滤层。

[0011] 在可选的实施方式中，多个所述采集孔中相邻两个采集孔之间的孔间距沿所述柱状容器的从容器开口指向容器底部的长度延伸方向递增。

[0012] 在可选的实施方式中，所述土壤装载设备还包括液位计及水龙头；

[0013] 所述液位计固定在所述柱状容器的外壁上，并与所述柱状容器的容器底部连通，用于对所述柱状容器内的土壤水位高度进行测量，其中所述液位计的长度延伸方向与所述柱状容器的长度延伸方向平行；

[0014] 所述水龙头固定安装在所述柱状容器的侧壁上，并与所述柱状容器内部的容置空间连通，用于对所述柱状容器容置的土壤积水进行排除。

[0015] 在可选的实施方式中，所述数据采集设备包括多个水温盐传感器；

[0016] 每个水温盐传感器经对应采集孔伸入到所述柱状容器的容置空间内，并与所述目标矿场土壤在该采集孔所对应的土壤深度处的土壤区域接触，用于对所述土壤区域的含水率数据、温度数据及盐分数据进行采集，其中所述水温盐传感器的数目与所述采集孔的数目相同，每个采集孔对应一个水温盐传感器。

[0017] 在可选的实施方式中，所述数据采集设备还包括水样分析装置、多个土壤水抽提装置及多个水样收集瓶；

[0018] 每个土壤水抽提装置的一端与对应的水样收集瓶连通，每个土壤水抽提装置的另一端经对应采集孔伸入到所述柱状容器的容置空间内，并与所述目标矿场土壤在该采集孔所对应的土壤深度处的土壤区域接触，用于抽取该土壤区域深度处的土壤水样，并将抽取的土壤水样传输到对应水样收集瓶中进行贮存，其中所述土壤水抽提装置的数目、所述水样收集瓶的数目均与所述采集孔的数目相同，每个采集孔对应一个土壤水抽提装置及一个水样收集瓶；

[0019] 所述水样分析装置用于对每个采集孔所对应的水样收集瓶中收集的土壤水样进行理化分析，得到每个采集孔在对应土壤区域深度处的土壤水样中的浸矿剂残留含量数据。

[0020] 在可选的实施方式中，所述淋溶模拟设备包括储水罐、蠕动泵、泵控制器及淋溶喷头；

[0021] 所述蠕动泵的进水口与所述储水罐连通，所述蠕动泵的出水口与所述淋溶喷头连接，所述淋溶喷头正对着所述柱状容器所装填的目标矿场土壤表面；

[0022] 所述泵控制器与所述蠕动泵电性连接，用于控制所述蠕动泵的运行时间及抽水转速，使所述蠕动泵抽取所述储水罐贮存的水并经所述淋溶喷头淋洗到所述目标矿场土壤表面上。

[0023] 在可选的实施方式中，所述淋溶模拟设备还包括供水装置及水位传感器；

[0024] 所述水位传感器设置在所述储水罐内，用于对所述储水罐的真实水位进行检测；

[0025] 所述供水装置与所述储水罐连通，并与所述水位传感器电性连接，用于在所述水位传感器检测到的真实水位低于预设水位阈值时，向所述储水罐注水。

[0026] 在可选的实施方式中，所述测验系统还包括环境要素监测设备；

[0027] 所述数据处理设备与所述环境要素监测设备电性连接，用于根据所述环境要素监测设备监测到的所述目标矿场土壤表面的温度数据以及所述柱状容器所在环境的温度数据及湿度数据，对得到的淋溶迁移规律进行数据校正；

[0028] 其中，所述环境要素监测设备包括红外温度传感器及温湿度传感器，所述环境要素监测设备通过所述红外温度传感器对所述目标矿场土壤表面的温度数据进行监测，所述环境要素监测设备通过所述温湿度传感器对所述柱状容器所在环境的温度数据及湿度数据进行监测。

[0029] 第二方面，本申请实施例提供一种浸矿剂迁移转化试验系统，所述试验系统包括多个前述实施方式中的浸矿剂迁移测验系统，其中每个浸矿剂迁移测验系统中的柱状容器所装填的目标矿场土壤的土壤深度不同。

[0030] 相对于背景技术而言，本申请具有以下有益效果：

[0031] 本申请通过在土壤装载设备所包括的柱状容器的靠近容器底部的容置空间中装填形成反滤层，在该柱状容器的其他容置空间中装填目标矿场土壤，并通过淋溶模拟设备对喷洒有待测验浸矿剂的目标矿场土壤表面进行淋溶，使待测验浸矿剂在被装填的目标矿场土壤中发生迁移，而后通过数据采集设备采集目标矿场土壤在不同土壤深度处的含水率数据、温度数据、盐分数据及浸矿剂残留含量数据，并由数据处理设备对采集到的含水率数据、温度数据、盐分数据及浸矿剂残留含量数据进行数据汇总，从而完成浸矿剂在目标矿区土壤中的迁移模拟试验，精准地测验出目标浸矿剂在目标矿场土壤中的淋溶迁移规律，为针对性地制定与目标浸矿剂及目标矿场匹配的高治理效果的污染治理方案提供数据支持，解决矿区水土环境污染难题。

[0032] 为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

[0033] 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

[0034] 图1为本申请实施例提供的浸矿剂迁移测验系统的系统组成示意图之一；

[0035] 图2为本申请实施例提供的浸矿剂迁移测验系统的系统组成示意图之二；

[0036] 图3为本申请实施例提供的浸矿剂迁移测验系统的系统组成示意图之三；

[0037] 图4为本申请实施例提供的浸矿剂迁移测验系统的系统组成示意图之四；

[0038] 图5为本申请实施例提供的浸矿剂迁移测验系统的系统组成示意图之五。

[0039] 图标：100-浸矿剂迁移测验系统；110-土壤装载设备；120-数据采集设备；130-淋溶模拟设备；140-数据处理设备；111-柱状容器；112-采集孔；113-液位计；114-水龙头；121-水温盐传感器；122-土壤水抽提装置；123-水样收集瓶；124-水样分析装置；131-储水罐；132-蠕动泵；133-泵控制器；134-淋溶喷头；135-水位传感器；136-供水装置；150-环境要素监测设备；151-红外温度传感器；152-温湿度传感器。

具体实施方式

[0040] 下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

[0041] 因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0042] 需要说明的是，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

[0043] 在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

[0044] 下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

[0045] 请结合参照图1及图2，其中图1是本申请实施例提供的浸矿剂迁移测验系统100的系统组成示意图之一，图2是本申请实施例提供的浸矿剂迁移测验系统100的系统组成示意图之二。在本申请实施例中，所述浸矿剂迁移测验系统100能够精准地测验出目标浸矿剂在目标矿场土壤中的淋溶迁移规律，为针对性地制定与目标浸矿剂及目标矿场匹配的高治理效果的污染治理方案提供数据支持，解决矿区水土环境污染难题。其中，所述浸矿剂迁移测验系统100包括土壤装载设备110、数据采集设备120、淋溶模拟设备130及数据处理设备140。

[0046] 在本实施例中，所述土壤装载设备110包括柱状容器111，所述浸矿剂迁移测验系统100通过所述柱状容器111对目标矿场土壤进行装填。所述柱状容器111的一端开口，所述柱状容器111的另一端封闭，并以存在开口的端部作为该柱状容器111的容器顶部，以封闭端部作为该柱状容器111的熔断器底部。所述柱状容器111的靠近容器底部的容置空间用于装填形成反滤层，而所述柱状容器111的其他容置空间用于装填目标矿场土壤。其中，所述柱状容器111所装填的目标矿场土壤是目标金属矿区浸矿场的土样被晾至半干碾碎搅拌均匀后经3mm尼龙筛处理得到的土壤；所述反滤层为沿水流方向由细到粗铺设的级配砂砾层，能够用于保证渗透水流能够正常流出但不会带走土壤细颗粒的目的，达到防止流土现象发生的效果。在本实施例的一种实施方式中，可通过在所述柱状容器111的靠近容器底部的容置空间内装填粒径为2～5mm的三级配石英砂，形成对应的反滤层。

[0047] 在本实施例的一种实施方式中，所述柱状容器111可以包括支撑底座、第一中空柱体及第二中空柱体，所述第一中空柱体与所述第二中空柱体的两端均带有法兰盘。所述支撑底座上安装有法兰板，第二中空柱体的一个端部法兰盘间隔防水密封垫圈与所述法兰板接触，并通过螺栓将所述第二中空柱体固定在所述支撑底座上的法兰板上，以形成所述柱状容器111的容器底部；所述第二中空柱体的另一端部法兰盘与所述第一中空柱体的一端部法兰盘间隔防水密封垫圈并经螺栓固定连接。其中，第一中空柱体高度可以为1300mm，第二中空柱体高度可以为1000mm，法兰盘外径为250mm，内径为200mm，厚度为10mm，柱体外壁上设置有毫米级刻度尺，最终形成的柱状容器111的总高度可为2300mm，内径为200mm，外径为210mm，壁厚为10mm。

[0048] 当所述柱状容器111内装填形成有反滤层，且目标矿场土壤被装填进所述柱状容器111内后，可由测验人员在所述目标矿场土壤的靠近所述柱状容器111的容器顶部的表面均匀喷洒待测验浸矿剂。

[0049] 在本申请实施例中，所述淋溶模拟设备130用于在所述柱状容器111所装填的喷洒有待测验浸矿剂的目标矿场土壤表面上进行淋溶，确保该待测验浸矿剂在淋溶作用下在呈柱状的所述目标矿场土壤中渗透并迁移，使目标矿场土壤达到饱和状态。其中，所述淋溶模拟设备130会按照预设淋洗策略地向所述目标矿场土壤表面上喷洒清水，以在呈柱状的目标矿场土壤上模拟降雨，所述预设淋洗策略可以是按照预设时间间隔(如1天或2天)向所述目标矿场土壤表面喷洒相同水量的清水，也可以是间断式地向所述目标矿场土壤表面喷洒随机水量的清水。

[0050] 其中，所述目标矿场土壤在容置在所述柱状容器111内并被喷洒待测验浸矿剂后，可通过在所述目标矿场土壤表面上层叠放置两张直径为20cm的滤纸，确保所述目标矿场土壤表面在淋溶时也能保持平整，水分也能带动浸矿剂均匀地往目标矿场土壤中渗透。

[0051] 在本实施例中，所述淋溶模拟设备130可以包括储水罐131、蠕动泵132、泵控制器133及淋溶喷头134。所述蠕动泵132的进水口与所述储水罐131连通，所述蠕动泵132的出水口与所述淋溶喷头134连接，所述淋溶喷头134正对着所述柱状容器111所装填的目标矿场土壤表面。所述泵控制器133与所述蠕动泵132电性连接，用于控制所述蠕动泵132的运行时间及抽水转速，使所述蠕动泵132抽取所述储水罐131贮存的水并经所述淋溶喷头134淋洗到所述目标矿场土壤表面上，以在所述目标矿场土壤表面上模拟降雨。其中，所述淋溶喷头
134可以包括排气阀、中空淋洒储水结构及过滤膜，所述排气阀设置在所述中空淋洒储水结构的远离出水部的表面上，以在开启时允许所述中空淋洒储水结构进行储水；所述过滤膜设置在所述中空淋洒储水结构内，并覆盖在出水部上，以在所述中空淋洒储水结构储满水后，使水体经所述过滤膜从出水部所包括的多个滴孔滴入到所述柱状容器111内。

[0052] 在本申请实施例中，所述数据采集设备120用于采集所述目标矿场土壤在所述柱状容器111的不同土壤深度处的与浸矿剂相关的参数数据，其中所述参数数据包括对应位置处的含水率数据、温度数据、盐分数据及浸矿剂残留量数据。

[0053] 在本实施例中，所述柱状容器111的侧壁上沿所述柱状容器111的长度延伸方向间隔开设有多个采集孔112，所述数据采集设备120通过对每个采集孔112处的含水率数据、温度数据、盐分数据及浸矿剂残留含量数据进行采集，完成对所述待测验浸矿剂在所述目标矿场土壤的不同深度处的迁移情况的监测操作。其中，所述柱状容器111的从容器底部到靠近该容器底部的采集孔112之间的容置空间用于装填形成所述反滤层，多个所述采集孔112中相邻两个采集孔112之间的孔间距沿所述柱状容器111的从容器开口指向容器底部的长度延伸方向递增。

[0054] 例如，容置高度为2300mm的柱状容器111的管壁上开设有7个圆形小孔，每个小孔的直径为10mm，小孔位置距柱状容器111的顶部的距离分别为200mm，300mm，500mm，750mm，1100mm，1500mm，2100mm，此时相邻两个小孔之间的孔间距分别为100mm，200mm，250mm，
350mm，400mm，600mm，此时所述柱状容器111的反滤层装填有效高度为200mm，土壤装填有效高度为2000mm，距所述柱状容器111顶部的有效高度为100mm的容置空间可用于贮存由所述淋溶模拟设备130喷洒的清水。

[0055] 在本申请实施例中，所述数据采集设备120包括多个水温盐传感器121，其中每个采集孔112对应一个水温盐传感器121，每个水温盐传感器121经对应采集孔112伸入到所述柱状容器111的容置空间内，并与所述目标矿场土壤在该采集孔112所对应的土壤深度处的土壤区域接触，用于对所述土壤区域的含水率数据、温度数据及盐分数据进行采集。其中所述数据采集设备120可按照预设时间点(例如，迁移测验开始的第1、3、5、10、15、20、30、40、50、60天等)使用每个水温盐传感器121进行数据采集。

[0056] 在本申请实施例中，所述数据采集设备120还可以包括水样分析装置124、多个土壤水抽提装置122及多个水样收集瓶123。其中所述土壤水抽提装置122的数目、所述水样收集瓶123的数目均与所述采集孔112的数目相同，每个采集孔112对应一个土壤水抽提装置122及一个水样收集瓶123。

[0057] 每个土壤水抽提装置122的一端与对应的水样收集瓶123连通，每个土壤水抽提装置122的另一端经对应采集孔112伸入到所述柱状容器111的容置空间内，并与所述目标矿场土壤在该采集孔112所对应的土壤深度处的土壤区域接触，用于抽取该土壤区域深度处的土壤水样，并将抽取的土壤水样传输到对应水样收集瓶123中进行贮存。所述水样分析装置124用于对每个采集孔112所对应的水样收集瓶123中收集的土壤水样进行理化分析，得到每个采集孔112在对应土壤区域深度处的土壤水样中的浸矿剂残留含量数据。其中所述数据采集设备120可按照预设时间点(例如，迁移测验开始的第1、3、5、10、15、20、30、40、50、60天等)使用每个土壤水抽提装置122进行土壤水抽取操作，并通过所述水样分析装置124确定各采集孔112所对应的土壤区域在不同时间点对应的浸矿剂残留含量数据。

[0058] 其中，在将目标矿场土壤从所述柱状容器111顶端缓慢加入直到土壤深度达到靠近容器底部的第一个采集孔112时，经该采集孔112将对应的水温盐传感器121及土壤水抽提装置122的一端头部置于该土壤柱体中心位置处，以此类推地按照此步骤将所述目标矿场土壤填充到预设测验深度。在此过程中，每个采集孔112所对应的水温盐传感器121及土壤水抽提装置122之间的与所述柱状容器111的长度延伸方向对应的安装距离不小于3cm，且所述土壤水抽提装置122的安装位置相对于所述水温盐传感器121的安装位置，更靠近所述柱状容器111的容器底部。

[0059] 在本申请实施例中，所述数据处理设备140与所述数据采集设备120电性连接，用于对所述数据采集设备120采集到的不同时间点下的各采集孔112所对应的土壤深度处的含水率数据、温度数据、盐分数据及浸矿剂残留含量数据进行数据汇总，得到所述待测验浸矿剂在所述目标矿场土壤中的淋溶迁移规律，从而完成浸矿剂在目标矿区土壤中的迁移模拟试验，精准地测验出目标浸矿剂在目标矿场土壤中的淋溶迁移规律，为针对性地制定与目标浸矿剂及目标矿场匹配的高治理效果的污染治理方案提供数据支持，解决矿区水土环境污染难题。所述淋溶迁移规律包括对应浸矿剂在对应目标矿区土壤的不同深度处的迁移速率、浸矿剂的迁移程度与降雨量之间的关联关系及浸矿剂的迁移速率与降雨量之间的关联关系等。

[0060] 在本实施例的一种实施方式中，所述数据处理设备140还与所述淋溶模拟设备130电性连接，用于获取所述淋溶模拟设备130在每次模拟降雨时的清水喷洒量数据及清水喷洒时间点数据，并基于获取到的清水喷洒量数据及清水喷洒时间点数据对上述的淋溶迁移规律进行数据校正，得到精准度更高的淋溶迁移规律。

[0061] 可选地，请参照图3，图3是本申请实施例提供的浸矿剂迁移测验系统100的系统组成示意图之三。在本申请实施例中，所述土壤装载设备110还可以包括液位计113及水龙头114。

[0062] 所述液位计113固定在所述柱状容器111的外壁上，并与所述柱状容器111的容器底部连通，用于对所述柱状容器111内的土壤水位高度进行测量，以使测验人员根据测量出的土壤水位高度判断是否需要对所述柱状容器111内的土壤积水进行排除。其中，所述液位计113的长度延伸方向与所述柱状容器111的长度延伸方向平行，以确保所述液位计113的土壤水位测量精准度。

[0063] 所述水龙头114固定安装在所述柱状容器111的侧壁上，并与所述柱状容器111内部的容置空间连通，用于对所述柱状容器111容置的土壤积水进行排除。其中，所述水龙头114的数目为至少一个。

[0064] 当所述水龙头114的数目为一个时，该水龙头114安装在所述柱状容器111的靠近容器底部的侧壁上，例如该水龙头114设置在所述柱状容器111的靠近容器底部50mm的位置处。

[0065] 当所述水龙头114的数目为多个时，至少存在一个水龙头114安装在所述柱状容器111的靠近容器底部的侧壁上。例如，当水龙头114的数目为2个时，两个水龙头114分别设置在靠近容器底部50mm及1050mm的位置处。

[0066] 在本实施例的一种实施方式中，所述液位计113为外径10mm而内径6mm的石英玻璃管水位计，所述水龙头114的内孔径为10mm。

[0067] 可选地，请参照图4，图4是本申请实施例提供的浸矿剂迁移测验系统100的系统组成示意图之四。在本申请实施例中，所述淋溶模拟设备130还可以包括供水装置136及水位传感器135。

[0068] 所述水位传感器135设置在所述储水罐131内，用于对所述储水罐131的真实水位进行检测。

[0069] 所述供水装置136与所述储水罐131连通，并与所述水位传感器135电性连接，用于在所述水位传感器135检测到的真实水位低于预设水位阈值时，向所述储水罐131注水，使所述储水罐131具有足够的用于模拟降雨的清水储蓄量。

[0070] 可选地，请参照图5，图5是本申请实施例提供的浸矿剂迁移测验系统100的系统组成示意图之五。在本申请实施例中，图5所示的浸矿剂迁移测验系统100还可以包括环境要素监测设备150，图5所示的浸矿剂迁移测验系统100通过所述环境要素监测设备150对图1、图2、图3及图4中任意一个附图所示的浸矿剂迁移测验系统100的运行环境进行监测。

[0071] 其中，所述环境要素监测设备150包括红外温度传感器151及温湿度传感器152。所述环境要素监测设备150通过所述红外温度传感器151对所述柱状容器111内装填的目标矿场土壤表面的温度数据进行监测，所述环境要素监测设备150通过所述温湿度传感器152对所述柱状容器111所在环境的温度数据及湿度数据进行监测。

[0072] 所述数据处理设备140与所述环境要素监测设备150电性连接，用于获取所述环境要素监测设备150监测到的所述目标矿场土壤表面的温度数据以及所述柱状容器111所在环境的温度数据及湿度数据，并根据所述目标矿场土壤表面的温度数据以及所述柱状容器111所在环境的温度数据及湿度数据，对得到的淋溶迁移规律进行数据校正，输出精准度更高的淋溶迁移规律。其中，所述数据处理设备140通过根据从所述环境要素监测设备150处获取到的环境数据计算喷洒在所述目标矿场土壤表面的模拟降雨的蒸散发量，并基于计算出的蒸散发量及从所述淋溶模拟设备130处获取到的模拟降雨量，对得到的淋溶迁移规律进行数据校正。

[0073] 在本申请中，本申请实施例还提供一种浸矿剂迁移转化试验系统，所述浸矿剂迁移转化试验系统包括多个如图1、图2、图3、图4及图5中任意一个附图所示的浸矿剂迁移测验系统100，其中每个浸矿剂迁移测验系统100所针对的目标矿场土壤均归属于同一金属矿场，每个浸矿剂迁移测验系统100所针对的待测验浸矿剂为同一浸矿剂，每个浸矿剂迁移测验系统100中的柱状容器111所装填的目标矿场土壤的土壤深度不同，用以测量出所述待测验浸矿剂在同一目标矿场的不同深度的土壤区域处的淋溶迁移规律，为针对整个矿场的污染治理方案的制定提供数据支持。

[0074] 综上所述，在本申请提供的一种浸矿剂迁移测验系统及浸矿剂迁移转化试验系统中，本申请通过在土壤装载设备所包括的柱状容器的靠近容器底部的容置空间中装填形成反滤层，在该柱状容器的其他容置空间中装填目标矿场土壤，并通过淋溶模拟设备对喷洒有待测验浸矿剂的目标矿场土壤表面进行淋溶，使待测验浸矿剂在被装填的目标矿场土壤中发生迁移，而后通过数据采集设备采集目标矿场土壤在不同土壤深度处的含水率数据、温度数据、盐分数据及浸矿剂残留含量数据，并由数据处理设备对采集到的含水率数据、温度数据、盐分数据及浸矿剂残留含量数据进行数据汇总，从而完成浸矿剂在目标矿区土壤中的迁移模拟试验，精准地测验出目标浸矿剂在目标矿场土壤中的淋溶迁移规律，为针对性地制定与目标浸矿剂及目标矿场匹配的高治理效果的污染治理方案提供数据支持，解决矿区水土环境污染难题。

[0075] 以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

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浸矿剂迁移测验系统及浸矿剂迁移转化试验系统

浸矿剂迁移测验系统及浸矿剂迁移转化试验系统

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