[发明专利]一种热液喷口流体有用元素的富集装置

说明书

本发明涉及一种热液喷口流体有用元素的富集装置，包括吸入龙头、吸入伸缩管汇、开关阀、输入管、输出管、排出伸缩管汇、工作舱保护外壳及分别安装于该工作舱保护外壳内部由入口向出口依次连接的重力沉淀仓、离心沉淀仓、精细过滤仓、流体仓、阳离子吸附仓、阴离子吸附仓、深水泵，吸入伸缩管汇及排出伸缩管汇分别转动安装于工作舱保护外壳的入口端和出口端，吸入伸缩管汇的入口端与吸入口朝下设置的吸入龙头连接，出口端通过输入管与重力沉淀仓相连，输出管的一端与深海泵连接，另一端连接有排出伸缩管汇，吸入伸缩管汇上安装有开关阀。本发明可完成海底热液流体中流体颗粒、热液流体与元素富集于一体的热液流体原位采样。

技术领域

本发明属于海洋热液活动研究领域，具体地说是一种热液喷口流体有用元素的富集装置。

背景技术

海底热液活动是海底一种独特的自然现象，也是当代海洋科学研究的重要前沿领域，开展热液多金属硫化物资源潜力的评价成为科学研究的核心任务。海底热液喷口流体温度相对较高，化学组分多样，含有高含量的有用元素组分，特别是Au、Pt、Cu、Zn等，但其流通通量及资源贡献一直是科学家关注的焦点。

发明内容

为了定量评价热液流体对有用元素成矿作用贡献，本发明的目的在于提供一种热液喷口流体有用元素的富集装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括吸入龙头、吸入伸缩管汇、开关阀、输入管、输出管、排出伸缩管汇、工作舱保护外壳及分别安装于该工作舱保护外壳内部由入口向出口依次连接的重力沉淀仓、离心沉淀仓、精细过滤仓、流体仓、阳离子吸附仓、阴离子吸附仓、深水泵，其中吸入伸缩管汇及排出伸缩管汇分别转动安装于工作舱保护外壳的入口端和出口端，该吸入伸缩管汇的入口端与吸入口朝下设置的吸入龙头连接，所述吸入伸缩管汇的出口端通过输入管与重力沉淀仓相连，所述输出管的一端与深海泵连接，另一端连接有所述排出伸缩管汇，所述吸入伸缩管汇上安装有开关阀。

其中：所述工作舱保护外壳的入口端及出口端均固定有安装架，该安装架上安装有可旋转接头；所述工作舱保护外壳入口端的可旋转接头一端连接吸入伸缩管汇，另一端通过输入管连接所述重力沉淀仓的入口；所述工作舱保护外壳出口端的可旋转接头一端连接排出伸缩管汇，另一端通过输出管连接深水泵的出口。

所述离心沉淀仓、精细过滤仓、流体仓、阳离子吸附仓、阴离子吸附仓、深水泵之间流体流动的路线为“S”形。

所述重力沉淀仓内部设有倾斜冲击面，该重力沉淀仓的入口及出口分别位于所述倾斜冲击面的两侧，所述重力沉淀仓的入口与输入管相连，出口与所述离心沉淀仓连通。

所述重力沉淀仓的入口位于倾斜冲击面一侧的中下部，出口位于倾斜冲击面另一侧的顶部；所述倾斜冲击面的上下两端分别与重力沉淀仓上下面之间留有空间；所述重力沉淀仓的入口截面大于输入管的管径。

所述离心沉淀仓的上部为柱形入口段，中部为锥形螺旋分离段，下部为柱形收集段，该离心沉淀仓的入口位于所述柱形入口段的最大切向处，并与所述重力沉淀仓的出口相连，所述离心沉淀仓的出口位于顶部的中心位置。

所述精细过滤仓的下部或底部设有入口，该入口通过连接管汇与所述离心沉淀仓的出口相连，所述精细过滤仓的上部或顶部设有出口，该出口与所述流体仓的入口连接，所述精细过滤仓的内部安装有超滤滤芯。

所述流体仓的上部或顶部设有与精细过滤仓出口连接的入口，该流体仓的下部或底部设有与所述阳离子吸附仓入口连接的出口。

所述阳离子吸附仓的下部或底部设有入口，该入口与所述流体仓的出口连接，所述阳离子吸附仓的上部或顶部设有出口，该出口与所述阴离子吸附仓的入口连接；所述阳离子吸附仓的内部安装有阳离子交换树脂芯，外部安装有正电极柱。