[发明专利]一种密闭破碎法提取岩石中挥发性有机组分的装置及方法

说明书

本发明属于地质勘查技术领域，具体公开一种密闭破碎法提取岩石中挥发性有机组分的装置及方法，腔体顶盖和腔体壳体组成密闭腔体，壳体内有不锈钢弹丸，壳体两侧有进气、出气管路，管路上有进气、出气阀，壳体两侧有线圈，线圈与交流变频器连接；方法如下：将岩石样品颗粒放入密闭腔体内，气体进入腔体和管路冲洗，冲洗完关闭进气阀，打开电源，调节变频器频率，线圈通电产生磁场，磁场驱动弹丸在腔体内往复运动，颗粒被粉碎、产生挥发性有机组分，将出气管路与气体收集系统或检测器连接，打开出气阀，腔体内组分进入收集系统或检测器，完成组分收集或测定。本发明能实现固体岩石颗粒物破碎，防止岩石样品中挥发性气体组分丢失与污染。

技术领域

本发明属于地质勘查技术领域，具体涉及一种在密闭条件下实现岩石颗粒物的破碎及对挥发性有机组分收集的装置及方法。

背景技术

固体颗粒样品中烃类有机质的提取常用的方法普遍采用美国环境保护部推荐的操作方法，为溶剂萃取法，该方法针对半挥发或不挥发的有机组分有效，不适合挥发性的有机组分。挥发性有机成分的提取较多采用高温爆裂法来获取，该方法存在以下一些缺陷：其一，爆裂法通常在400℃甚至更高的温度下进行，这将使得岩石包裹体内C3～C30-40烃类成分普遍裂解成CH4、C2H6等低碳链的组分，从而干扰包裹体中的原始有机质构成的测定；其二，高温爆裂时会发生同位素间的交换，使得所获得的稳定同位素数据信息失真、不能反映原始成矿流体的性质等。

另外，若采用常规碎样方法，挥发性有机组分会随着矿石的逐步破碎而丢失。因而需要设计能够在常温下提取岩石中挥发性有机组分的方法

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种密闭破碎法提取岩石中挥发性有机组分的装置及方法，能够实现固体岩石颗粒物的破碎，防止岩石样品中挥发性气体组分的丢失与污染，实现挥发性气体组分的收集和与检测器在线联用。

实现本发明目的的技术方案：一种密闭破碎法提取岩石中挥发性有机组分的装置，该装置包括交流变频器、支柱、腔体顶盖、出气管路、线圈固定杆、线圈、永磁体、不锈钢弹丸、腔体顶丝、顶板、进气阀、出气阀、腔体壳体和进气管路，腔体顶盖和腔体壳体组成密闭腔体，腔体壳体底部内设有具有永磁体的不锈钢弹丸；腔体壳体上部一侧设有与其内部连通的进气管路，进气管路上设有进气阀，腔体壳体上部另一侧设有与其内部连通的出气管路，出气管路上设有出气阀；腔体壳体外部两侧设有线圈固定杆和线圈，线圈固定杆中部缠绕线圈，线圈与腔体壳体之间留有间隙；线圈固定杆外侧设有支柱，支柱顶部设有顶板，顶板中心设有腔体顶丝，腔体顶丝贯穿顶板，且腔体顶丝位于腔体顶盖中心上方，线圈与交流变频器之间连接。

所述的腔体顶盖底面设有弹簧，弹簧位于密闭腔体内。

所述的进气管路位于腔体壳体外的一端设有进气阀，出气管路位于腔体壳体外的一端设有出气阀。

所述的线圈通过电源线与交流变频器连接；线圈位于线圈固定杆与腔体壳体之间。

所述的永磁体嵌在不锈钢弹丸内；腔体壳体底部内呈椭球形；不锈钢弹丸底端呈椭球形，不锈钢弹丸顶端为平面。

所述的腔体壳体底部、线圈固定杆底部、支柱底部均固定在底座上。

所述的支柱与顶板之间通过紧固螺栓固定连接。

一种密闭破碎法提取岩石中挥发性有机组分的方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、将一定粒径的岩石样品颗粒放入腔体壳体内，盖上腔体顶盖，关闭进气阀和出气阀，拧紧腔体顶丝拧紧，使得腔体壳体和腔体顶盖固定在底座与腔体顶丝之间，并使腔体壳体和腔体顶盖组成密闭不锈钢腔体；

步骤二、打开进气阀，高纯气体经过钢进气阀、进气管路进入密闭不锈钢腔体内，高纯气体对密闭不锈钢腔体和进气管路进行冲洗，冲洗完毕后关闭进气阀；