用于火试金法的自动分金系统及其使用方法与流程

1.本发明涉及火试金技术领域，尤其涉及一种用于火试金法的自动分金系统及其使用方法。


背景技术：

2.火试金分析方法是国内外黄金行业金、银分析及贸易仲裁的主要检测方法。根据国家标准的规定，火试金检测方法的主要工艺步骤包含配料、混料、熔融、灰吹、分金、称量等主要步骤，其中火试金分金工艺目的是将灰吹后的金银合粒转化为金粒，便于检验员测定样品中金的质量。目前大多数实验室一直沿用人工逐个操作的工作模式进行火试金分金操作，操作重复性高，检测效率低，而且容易因操作失误而造成样品的损失，检测结果受从业人员手法、熟练度或主观情绪因素影响较大。
3.火试金分金工艺流程为先将金银合粒放置在醋酸溶液中加热处理，再将合粒砸扁放置于试管中，通过不同浓度的硝酸将银溶解，再将金粒倾倒出来进行高温退火定型，最后收集金粒便于后续称量。其详细操作步骤包括醋酸处理，合粒压扁，1+7硝酸处理、换酸、1+2硝酸处理、清洗、取出金粒、退火、收集金粒等。对于部分金品位较低的样品，其分金后形成的金粒最小直径仅为1-2mm，厚度低于0.2mm，金粒的粒径小且易碎，人工利用工具取出金粒时不仅容易操作失误造成损失，而且粒径小的金粒也不易通过机械手、机器视觉等自动化技术进行识别和转移。所以，火试金分金工艺按照原有操作方法不易实现自动化设备的研发，且目前仍未见自动化分金设备问世和推广。
4.有鉴于此，有必要设计一种改进的用于火试金法的自动分金系统及其使用方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于火试金法的自动分金系统及其使用方法，该系统利用特定结构的合粒托盘和试管托盘的相互配合，实现金银压片的自动投放，接着利用特定的硝酸处理及干燥单元进行硝酸处理和退火工艺，通过各个单元的协同配合，可稳定实现火试金分金工艺的全流程自动化工艺模式。
6.为实现上述发明目的，本发明提供了一种用于火试金法的自动分金系统，包括移动组件、依次相连的上料单元、醋酸处理单元、合粒压制单元、合粒投放单元、硝酸处理及干燥单元和下料单元以及用于控制各个单元与所述移动组件的控制系统；所述移动组件在所述上料单元和所述下料单元之间往复移动；所述上料单元包括合粒托盘，所述合粒托盘包括托盘主体和滑动连接于所述托盘主体下方的抽拉板；所述抽拉板上设有若干排间隔布置的第一通孔和投放槽，所述投放槽的深度小于所述合粒压制单元压制形成的金银压片的厚度；所述托盘主体上设有与所述投放槽相对应的第二通孔；抽拉板滑动使所述第一通孔移至所述第二通孔下方，将所述第二通孔中的金银压片放出；
所述合粒投放单元包括试管托盘、竖直放置于所述试管托盘中的若干个分金试管以及用于抽拉所述抽拉板的抽拉组件；所述分金试管的位置与所述第二通孔相对应；所述硝酸处理及干燥单元包括储液桶、液体添加/抽取组件和加热组件；所述储液桶包括1+7硝酸桶、1+2硝酸桶以及蒸馏水桶；所述液体添加/抽取组件一端与所述储液桶连接，另一端用于为分金试管添加或者抽取液体。
7.作为本发明的进一步改进，所述托盘主体包括托盘底和设置于所述托盘底两侧的托盘侧壁；所述托盘侧壁上设有滑槽，所述抽拉板上设有与所述滑槽对应的滑块；所述滑槽的长度大于所述滑块的长度，以使所述滑块在所述滑槽中滑动，实现所述抽拉板的滑动。
8.作为本发明的进一步改进，所述液体添加/抽取组件包括依次相连的液针、蠕动泵、切换阀；所述蠕动泵和切换阀之间设有分液排，所述液针的数量与所述分液排分液的数量相同。
9.作为本发明的进一步改进，所述加热组件包括电炉外壳和设置于所述电炉外壳中的加热块；所述加热块上设有若干个与所述分金试管形状相同的加热孔；所述移动组件带动所述试管托盘移动，以使所述试管托盘中的分金试管移至所述加热孔中。
10.作为本发明的进一步改进，所述抽拉组件包括抽拉气缸和设置于所述抽拉气缸上的抽拉销；所述抽拉板的一端设有供所述抽拉销穿过的第一定位孔。
11.作为本发明的进一步改进，所述合粒压制单元包括压制平台和设置于所述压制平台上方的压力机，所述压力机下表面设有与所述第二通孔相对应的压制模具。
12.作为本发明的进一步改进，所述移动组件包括x方向直线运动机构、滑动连接于所述x方向直线运动机构上的z方向直线运动机构以及垂直连接于所述z方向直线运动机构上的机械臂；所述机械臂的延伸方向与所述x方向直线运动机构垂直；所述机械臂上设有定位销，所述合粒托盘和试管托盘上均设有供所述定位销穿过的第二定位孔。
13.作为本发明的进一步改进，所述加热组件的数量为3个，三个所述加热组件同时工作。
14.作为本发明的进一步改进，所述醋酸处理单元包括醋酸槽和设置于所述醋酸槽中的加热装置。
15.本发明还提供了一种火试金法的自动分金系统的使用方法，包括如下步骤：s1.将待分金的金银合粒放置于所述合粒托盘的所述第二通孔中；s2.通过所述移动组件将所述合粒托盘移至所述醋酸处理单元中处理预设时间；s3.通过所述移动组件将所述合粒托盘移至所述合粒压制单元，压制成型，得到金银压片；s4.通过所述移动组件将所述合粒托盘移至所述合粒投放单元的所述试管托盘上方，使所述分金试管的位置与所述第二通孔相对应；所述抽拉组件抽拉所述抽拉板，使所述抽拉板滑动，带动所述第一通孔移至所述第二通孔下方，将所述第二通孔中的金银压片放入所述分金试管中；s5.通过所述移动组件将所述试管托盘移至所述硝酸处理及干燥单元，通过所述液体添加/抽取组件向所述分金试管中添加1+7硝酸溶液，接着将所述试管托盘移至所述加热组件加热预设时间，通过所述液体添加/抽取组件将所述分金试管中的1+7硝酸溶液抽处
直至剩余1-4mm液面高度；重复该过程依次加入1+2硝酸溶液和蒸馏水；加热干燥、退火定型；s6.通过所述移动组件将所述试管托盘移至所述下料单元，完成自动分金工艺。
16.本发明的有益效果是：（1）本发明的用于火试金法的自动分金系统，改变了以往人工的操作思路，利用特定结构的合粒托盘和试管托盘的相互配合，实现金银压片的自动投放，接着利用特定的硝酸处理及干燥单元进行硝酸处理和退火工艺，通过非标机械装置与控制系统的相互配合，经过多次可行性验证实验，覆盖了火试金分金工艺所有的操作环节，通过各个单元的协同配合，可稳定实现火试金分金工艺的全流程自动化工艺模式，能够用于批量化、自动化的分金工艺，大幅度提高检测效率，提高企业经济效益，解放人力；同时减少人员与腐蚀性酸蒸汽的接触几率，提高职业健康保障。
17.（2）本发明在硝酸处理后不需要将金粒转移出来，直接在分金试管中清洗、烘干和退火，避免了原本的人工倾倒液体操作可能造成的微小金粒（1-2mm直径）随之倒出而丢失的情况，通过自研的“不转移金粒”自动分金操作思路，稳定实现了1-2mm直径、0.1-0.4mm厚度微小金粒的批量分金处理，实现了稳定可靠的火试金自动分金模式，再将分金试管直接转移至天平室进行人工称量，得到的金粒质量的准确度高。
18.（3）本发明转变了加酸、换酸及清洗步骤时人工逐个向分金试管中加入液体、倾出液体的工作模式，利用特定的八管路-四溶液-液体添加/抽取组件，通过蠕动泵精准加液抽液的形式，将液体缓慢抽出并保留少量液体，保证金粒（1-2mm直径）不被抽走，然后将剩余少量液体通过烘干形式使水分全部排出，有效避免了微小金粒的损失，保证了自动操作方法的合理性。
19.同时设置了三个加热组件，通过一个液体添加工位和三个自动化加热组件可同时承载三批样品交替操作，能够及时处理前端熔融及灰吹工艺产生的样品，避免造成样品堆积。
附图说明
20.图1为本发明的用于火试金法的自动分金系统的正视图。
21.图2为本发明的用于火试金法的自动分金系统的后视图。
22.图3为图1中上料单元的示意图。
23.图4为图3中合粒托盘的示意图。
24.图5为图4中托盘主体的示意图。
25.图6为图3中抽拉板的示意图。
26.图7为图1中醋酸处理单元的示意图。
27.图8为图7中醋酸槽的示意图。
28.图9为图1中合粒压制单元的示意图。
29.图10为图9中压制模具的示意图。
30.图11为试管托盘的示意图。
31.图12为分金试管的示意图。
32.图13为分金试管与试管托盘的组合图。
33.图14为图1中合粒投放单元的示意图。
34.图15为液体添加/抽取组件的示意图。
35.图16为另一视角的液体添加/抽取组件的示意图。
36.图17为液体添加/抽取组件的管路图。
37.图18为加热组件与装载有分金试管的试管托盘的配合使用图。
38.图19为加热块的示意图。
39.图20为电炉外壳的示意图。
40.图21为加热组件的示意图。
41.图22为移动组件的示意图。
42.图23为下料单元的示意图。
43.附图标记：1-上料单元；2-醋酸处理单元；3-合粒压制单元；4-合粒投放单元；5-硝酸处理及干燥单元；6-下料单元；7-移动组件；8-第二定位孔；9-设备框架；11-合粒托盘；12-上料平台；21-醋酸槽；31-压制平台；32-压力机；33-压制模具；41-试管托盘；42-分金试管；43-抽拉组件；44-第一放置槽；51-储液桶；52-液体添加/抽取组件；53-加热组件；54-风冷降温模块；61-下料平台；71-x方向直线运动机构；72-z方向直线运动机构；73-机械臂；74-定位销；111-托盘主体；112-抽拉板；411-试管放置孔；431-抽拉气缸；432-抽拉销；511-1+7硝酸桶；512-1+2硝酸桶；513-蒸馏水桶；514-废液桶；521-支撑架；522-液针；523-蠕动泵；524-切换阀；525-分液排；526-废液槽；531-电炉外壳；532-加热块；533-加热孔；541-压缩空气接口；1111-第二通孔；1112-托盘底；1113-托盘侧壁；1114-滑槽；1121-第一通孔；1122-投放槽；1123-滑块；1124-第一定位孔。
具体实施方式
44.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
45.在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
46.另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
47.请参阅图1至图23所示，本发明提供了一种用于火试金法的自动分金系统，包括移动组件7、依次相连的上料单元1、醋酸处理单元2、合粒压制单元3、合粒投放单元4、硝酸处理及干燥单元5和下料单元6以及用于控制各个单元与所述移动组件7的控制系统；移动组件7在上料单元1和下料单元6之间往复移动。
48.上料单元1包括合粒托盘11，如图4所示，合粒托盘11包括托盘主体111和滑动连接于托盘主体111下方的抽拉板112；如图6所示，抽拉板112上设有若干排间隔布置的第一通孔1121和投放槽1122；如图5所示，托盘主体111上设有与投放槽1122相对应的第二通孔1111；抽拉板112滑动使第一通孔1121移至第二通孔1111下方，将第二通孔1111中的金银压
片放出。
49.合粒投放单元4包括试管托盘41、竖直放置于试管托盘41中的若干个分金试管42以及用于抽拉抽拉板112的抽拉组件43；分金试管42的位置与第二通孔1111相对应。
50.硝酸处理及干燥单元5包括储液桶51、液体添加/抽取组件52和加热组件53；储液桶51包括1+7硝酸桶511、1+2硝酸桶512以及蒸馏水桶513；液体添加/抽取组件52一端与储液桶51连接，另一端用于为分金试管42添加或者抽取液体。
51.如此设置，移动组件7先将装有金银合粒的合粒托盘11移至醋酸处理单元2处理后，再移至合粒压制单元3压制成型，得到金银压片，接着移至合粒投放单元4的试管托盘41上方，经抽拉组件43的抽拉，抽拉板112发生滑动，使得第一通孔1121移至第二通孔1111下方，将第二通孔1111中的金银压片放入分金试管42中，然后移动组件7将试管托盘41移至硝酸处理及干燥单元5，依次经过1+7硝酸和1+2硝酸的处理以及蒸馏水的洗涤并干燥、退火后，移至下料单元6，完成自动分金工艺。本技术覆盖了火试金分金工艺所有的操作环节，通过各个单元的协同配合，可稳定实现火试金分金工艺的全流程自动化工艺模式。
52.具体地，如图3所示，上料单元1还包括用于放置合粒托盘11的上料平台12。如图6所示，抽拉板112上的第一通孔1121贯穿抽拉板112，投放槽1122未贯穿抽拉板112；投放槽1122为圆形槽，深度小于经合粒压制单元3压制形成的金银压片的厚度。如图5所示，托盘主体111上的第二通孔1111为锥形孔，锥形孔的倾斜度能够更好地使金银合粒处于第二通孔1111的中心位置。
53.如图5所示，托盘主体111包括托盘底1112和设置于托盘底1112两侧的托盘侧壁1113，第二通孔1111设置于托盘底1112上；托盘侧壁1113上设有滑槽1114，抽拉板112上设有与滑槽1114对应的滑块1123；滑槽1114的长度大于滑块1123的长度，以使滑块1123在滑槽1114中滑动，实现抽拉板112的滑动。
54.如图4所示，初始位置时，托盘主体111上的第二通孔1111位于抽拉板112的投放槽1122的上方，抽拉板112滑动后，托盘主体111上的第二通孔1111位于抽拉板112的第一通孔1121上方，将第二通孔1111中的金银压片放出。
55.如图7和图8所示，醋酸处理单元2包括醋酸槽21和设置于醋酸槽21中的加热装置（图中未显示）。醋酸槽21上设有液位传感器，可监测醋酸液面。醋酸槽21为316不锈钢材质。
56.如图9和图10所示，合粒压制单元3包括压制平台31和设置于压制平台31上方的压力机32，压力机32下表面设有与第二通孔1111相对应的压制模具33，如图10所示，压制模具33为凸起的圆柱状结构，其直径等于第二通孔1111锥形孔中最小面的直径，圆柱状结构的排列方式和数量与第二通孔1111的排列方式和数量相当，从而实现一一对应。压制时，抽拉板112上的投放槽1122位于托盘主体111的第二通孔1111的下方，形成盛放金银合粒的空间，同时为压制模具33提供支撑。最终将金银合粒压制成厚度为0.1-0.4mm的金银压片，实现了批量金银合粒压制的操作方式，替代以往人工操作用锤子将合粒逐个放在砧板上敲砸的工作模式，且其压制精度及统一性优于人工敲砸。第二通孔1111和投放槽1122的设置使金银合粒稳定在投放槽1122中心周围，便于压力机32的压制。
57.如图11所示，试管托盘41上设有若干个用于放置分金试管42的试管放置孔411；试管放置孔411的直径等于分金试管42的外径，从而使得分金试管42竖直放置于试管托盘41中（如图13所示）。试管托盘41的形状与合粒托盘11的形状相同，且试管托盘41上设置的试
管放置孔411与合粒托盘11上设置的第二通孔1111相对应，以使抽拉板112滑动后第二通孔1111和第一通孔1121形成的孔隙与分金试管42相对应。滑槽1114的长度与滑块1123的长度差等于初始位置时第二通孔1111中心距离第一通孔1121中心的水平距离。通过滑槽1114和滑块1123的相互配合，保证定位的精准，实现金银压片的精准投放。
58.如图14所示，合粒投放单元4还包括第一放置槽44。装载有分金试管42的试管托盘41放置于第一放置槽44中。第一放置槽44用于容纳分金试管42的空间大小略小于试管托盘41底边的大小，以使对试管托盘41进行放置的同时不会使试管托盘41完全卡合于第一放置槽44中，便于后续移动组件7移动试管托盘41。抽拉组件43包括抽拉气缸431和设置于抽拉气缸431上的抽拉销432；抽拉板112的一端设有供抽拉销432穿过的第一定位孔1124。
59.如图15至图17所示，液体添加/抽取组件52包括依次相连的液针522、蠕动泵523、切换阀524；蠕动泵523和切换阀524之间设有分液排525，液针522的数量与分液排525分液的数量相同。液针522的数量与试管放置孔411的排数或列数相同。
60.液体添加/抽取组件52还包括用于放置液针522的支撑架521。支撑架521下方设有用于承接液针522流出的液体的废液槽526。
61.储液桶51还包括用于盛放废液的废液桶514。
62.如图18至图21所示，加热组件53包括电炉外壳531和设置于电炉外壳531中的加热块532；加热块532上设有若干个与分金试管42形状相同的加热孔533，加热孔533的孔径等于或者略大于分金试管42的外径；加热孔533的排间距足以使试管托盘41中的分金试管42对应放置于加热孔533中。优选地，加热块532为自研的可快速降温的异形石墨加热块（非标设计），其底部为拱形设计，加热块532外表面喷涂特氟龙防腐涂层，增加使用寿命。
63.电炉外壳531底部外侧还设有风冷降温模块54，风冷降温模块54上设有压缩空气接口541，当需要降温时，能够通过压缩空气接口541将压缩空气从炉底打进电炉中，使其在加热块532的通孔中快速流动，达到快速降低炉内温度的作用。
64.如图21所示，加热组件53的数量为3个，三个加热组件53同时工作。
65.如图23所示，下料单元包括下料平台61和设置于所述下料平台61上用于容纳装有分金试管42的试管托盘41的第二放置槽（图中未显示）。
66.如图22所示，移动组件7包括x方向直线运动机构71、滑动连接于x方向直线运动机构71上的z方向直线运动机构72以及垂直连接于z方向直线运动机构72上的机械臂73，机械臂73的延伸方向与x方向直线运动机构71垂直。机械臂73上设有定位销74，合粒托盘11和试管托盘41上均设有供定位销74穿过的第二定位孔8。优先地，x方向直线运动机构71包括x方向移动滑轨和用于提供动力的x方向电机，z方向直线运动机构72为z方向移动气缸，机械臂73为气动夹爪，气动夹爪向内夹紧，接触合粒托盘11或者试管托盘41上沿，同时定位销74插进合粒托盘11或者试管托盘41的第二定位孔8中，保证合粒托盘11或者试管托盘41转移的稳定性。
67.该用于火试金法的自动分金系统还包括设备框架9，设备框架9上部采用可视有机玻璃将各个单元封闭在一个空间内，同时设备框架9上方与排风设备（图中未显示）连接，及时将处理过程中产生的酸气排走，增加该用于火试金法的自动分金系统的使用寿命。
68.该用于火试金法的自动分金系统的相关部件采用316不锈钢、聚四氟乙烯等耐酸性腐蚀材料制成；移动组件7等元件的选型均考虑了防腐性能；设备下面区域的电控系统与
上面空间通过耐腐钢板、耐腐蚀密封胶等措施进行隔绝。
69.控制系统与上料单元1、醋酸处理单元2、合粒压制单元3、合粒投放单元4、硝酸处理及干燥单元5、下料单元6以及移动组件7通电连接（即通过硬件设备及软件控制程序相互配合作用），用于控制各个单元的内部操作流程。例如，控制系统控制移动组件7的移动路径、在每个单元的处理时长等。
70.本发明还提供了一种上述火试金法的自动分金系统的使用方法，通过硬件结构与控制系统的搭配使用，实现全流程的自动化分金检测，具体包括如下步骤，以放置40个金银合粒为例进行说明（5列、8排）：s1.上料操作人员将待分金的40个金银合粒按照顺序放置于合粒托盘11的第二通孔1111中，并将其放置于上料单元1的工位处，此时抽拉板112上的投放槽1122位于托盘主体111上的第二通孔1111的下方，形成盛放金银合粒的空间。
71.通过控制系统设定分金参数，记录分金编号，按开始键开始自动分金。
72.s2.自动醋酸处理移动组件7（与控制系统通电连接）的机械臂73先将合粒托盘11牢固固定，然后利用x方向直线运动机构71和z方向直线运动机构72将合粒托盘11移动至醋酸处理单元2上方，z方向直线运动机构72下降，将合粒托盘11放置于醋酸槽21中，醋酸槽21内的醋酸溶液通过合粒托盘11的缝隙进入合粒托盘11中，并确保合粒托盘11上的金银合粒被醋酸溶液淹没，实现了批量自动化醋酸处理的操作模式，替代人员将金银合金粒逐个在小坩埚中进行醋酸处理的工作方式。
73.控制系统启动醋酸槽21中的加热装置，使金银合粒在醋酸中加热处理5min（该过程中可通过机械臂73将合粒托盘11托住或者通过额外设置的支撑架将合粒托盘11进行支撑），然后控制系统关闭加热装置，接着z方向直线运动机构72上升，将合粒托盘11提起（少量的醋酸溶液会快速蒸发，不会影响后续的工艺），通过x方向直线运动机构71将其移至合粒压制单元3处。
74.当醋酸槽21上的液位传感器监测到醋酸液面过低或过高时，控制系统会自动发出提示，提示人员添加醋酸溶液。加热装置和液位传感器均匀控制系统通电连接。
75.s3.金银合粒自动压制x方向直线运动机构71和z方向直线运动机构72将合粒托盘11移动至压制平台31的特定位置（该特定位置在控制系统内预先设置），确保合粒托盘11上的第二通孔1111与压制模具33的圆柱状结构一一对应，控制系统控制压力机32工作，压制模具33下降，将金银合粒压制成0.3mm厚度的金银压片。接着压制模具33上升，移动组件7将合粒托盘11移动至合粒投放单元4。
76.压力机32与控制系统通电连接，可接收控制系统发出的指令，实现压制模具33的上升和下降。同时压力机32通过内置编码器控制压制距离，保证合粒压制后的厚度均匀，压制精度及统一性优于人工敲砸。
77.s4.金银压片自动投放x方向直线运动机构71和z方向直线运动机构72将合粒托盘11移动至合粒投放单元4的特定位置（该特定位置在控制系统内预先设置），即合粒托盘11移动至装载有40个分
金试管42的试管托盘41（预先放置好的）的上方，且确保每个分金试管42与合粒托盘11上设置的第二通孔1111一一对应。同时，抽拉销432刚好位于抽拉板112一端的第一定位孔1124中。
78.如图14所示，合粒托盘11架设在试管托盘41上方，为了确保合粒托盘11的稳定，该过程中机械臂73可以一直将合粒托盘11固定。
79.控制系统控制抽拉组件43工作（抽拉组件43与控制系统通电连接），抽拉气缸431将抽拉板112向靠近抽拉组件43的一端拉动（托盘底1112保持不动），抽拉板112滑动后，第一通孔1121和投放槽1122发生移动，使第一通孔1121移至第二通孔1111下方，此时第一通孔1121、第二通孔1111和分金试管42的试管口位于同一竖直线上，金银压片失去承托作用，通过第二通孔1111和第一通孔1121落入分金试管42中。抽拉气缸431将抽拉板112推至原始位置。
80.移动组件7先将合粒托盘11返回至上料单元1处，再将试管托盘41移动至硝酸处理及干燥单元5。
81.s5.自动硝酸处理及干燥如图15所示，支撑架521上设有8根液针522。x方向直线运动机构71和z方向直线运动机构72将试管托盘41移至支撑架521下方，并确保支撑架521上的8根液针522对准第一列的8个分金试管42，通过z方向直线运动机构72的下降，使液针522伸入分金试管42合适的距离。控制系统控制切换阀524切换至1+7硝酸溶液管路，即将1+7硝酸桶511与液针522连通（其余管路关闭），接着控制蠕动泵523工作，将预设量的1+7硝酸泵入第一列的8个分金试管42中。z方向直线运动机构72上升，然后x方向直线运动机构71将第二列的8个分金试管42移至8个液针522下方，通过z方向直线运动机构72的下降，使液针522伸入第二列的8个分金试管42合适的距离，添加1+7硝酸，以此类推，直至向第5列的8个分金试管42中加入1+7硝酸。
82.由于加液操作时，需预先将管路中充满液体，故需要过量开启蠕动泵523，使液面到达液针522末端。废液槽526用于接收过量排出的液体，下端连接至废液桶514，直接将废液排至废液桶514内。废液桶514设置有与控制系统通电连接的防酸液位传感器，监测到废液桶514内液面过高时系统自动发出信号，提示人员倾倒废液。
83.移动组件7将加完1+7硝酸溶液的分金试管42移至加热组件53中，放置于加热块532对应的加热孔533中。控制系统控制加热块532升温至100℃，使金银压片在100℃的1+7酸液中充分反应30min。
84.反应结束后，移动组件7将试管托盘41再次移至加液处，并将8个液针522对应插入第一列的8个分金试管42中，控制系统控制切换阀524和蠕动泵523反向工作，同时控制切换阀524切换至废液管路，即将废液桶514与液针522连通（其余管路关闭），将第一列的8个分金试管42中的1+7酸液抽出，至液面剩余3mm高度。以此类推，直至将第5列的8个分金试管42中的1+7酸液抽出。
85.控制系统控制切换阀524和蠕动泵523再次反向工作，向分金试管42中添加1+2酸液后，移至加热组件53中，在100℃下充分反应20min，并将1+2酸液抽出（方法与添加或抽出1+7酸液相同，再次不再赘述）。
86.接着，控制系统控制切换阀524和蠕动泵523再次反向工作，切换阀524切换至蒸馏水管路，蠕动泵523向分金试管42中逐列加入蒸馏水，加满后将蒸馏水抽走至剩余3mm液位
高度。重复两次。然后，移动组件7将清洗完的分金试管42移动至加热组件53中，控制系统控制加热组件53从100℃缓慢升温至150℃，将分金试管42内剩余蒸馏水烘干。
87.然后，控制系统控制加热组件53继续升温至400℃，将金粒由海绵金退火成硬度较大的金黄色金粒，退火后控制系统开启风冷降温模块54，同时控制压缩空气进入加热组件53，将温度降至100℃并关闭风冷降温模块54，便于下批样品分金。
88.上述过程中，通过蠕动泵523（八通道蠕动泵）拖带8个管路，与分液排525搭配使用的方法，可以使一路液体分为八路，每个管路之间液体量的差异性不超过2%，满足分金工艺要求，同时通过切换阀524（四通道切换阀）的作用，达到了只需一台蠕动泵523实现八管路四种溶液灵活添加及抽取的效果。
89.三个加热组件53通过控制系统中设置的三线程调度算法实现以优先级为原则的协同工作，保证样品之间协调有序的执行工艺步骤，不发生干涉，提高系统鲁棒性。具体处理规则如下：每批样品到达硝酸处理及干燥单元5后，均自动完成“1+7硝酸处理（30min）-换酸-1+2硝酸处理（20min）-清洗-烘干-退火六个步骤。每批样品上料的时间均不固定，只要加热组件53有空余，均可随时开始流程。样品在加热组件53中的放置规则按照从左到右优先级顺序进行放置。样品处理的时间均可延后，如某一批样品到达移动组件7处理时间，但是移动组件7正在处理（托住）其他样品时，则等待其处理完再依次处理其他样品（如某一批样品在进行加热处理时，移动组件7可以去处理其他样品）。若两批样品同时到达处理时间，则根据样品上料的先后顺序逐个进行操作。
90.s6.自动下料移动组件7将退火后的试管托盘41移动至下料单元6，控制系统发出信号提示操作人员将其取走，完成自动分金工艺。
91.若此时下料单元6处的样品没有被取走，则发出提示，并等待操作人员取走上批样品后，再将当前样品放置在下料单元6，以防止发生干涉。
92.综上所述，本发明提供了一种用于火试金法的自动分金系统及其使用方法，该系统利用特定结构的合粒托盘和试管托盘的相互配合，实现金银压片的自动投放，接着利用特定的硝酸处理及干燥单元进行硝酸处理和退火工艺，通过各个单元的协同配合，可稳定实现火试金分金工艺的全流程自动化工艺模式；在硝酸处理后不需要将金粒转移出来，直接在分金试管中清洗、烘干和退火，稳定实现了1-2mm直径、0.1-0.4mm厚度微小金粒的批量分金处理。
93.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种用于火试金法的自动分金系统，其特征在于，包括移动组件、依次相连的上料单元、醋酸处理单元、合粒压制单元、合粒投放单元、硝酸处理及干燥单元和下料单元以及用于控制各个单元与所述移动组件的控制系统；所述移动组件在所述上料单元和所述下料单元之间往复移动；所述上料单元包括合粒托盘，所述合粒托盘包括托盘主体和滑动连接于所述托盘主体下方的抽拉板；所述抽拉板上设有若干排间隔布置的第一通孔和投放槽，所述投放槽的深度小于所述合粒压制单元压制形成的金银压片的厚度；所述托盘主体上设有与所述投放槽相对应的第二通孔；抽拉板滑动使所述第一通孔移至所述第二通孔下方，将所述第二通孔中的金银压片放出；所述合粒投放单元包括试管托盘、竖直放置于所述试管托盘中的若干个分金试管以及用于抽拉所述抽拉板的抽拉组件；所述分金试管的位置与所述第二通孔相对应；所述硝酸处理及干燥单元包括储液桶、液体添加/抽取组件和加热组件；所述储液桶包括1+7硝酸桶、1+2硝酸桶、以及蒸馏水桶；所述液体添加/抽取组件一端与所述储液桶连接，另一端用于为分金试管添加或者抽取液体。2.根据权利要求1所述的用于火试金法的自动分金系统，其特征在于，所述托盘主体包括托盘底和设置于所述托盘底两侧的托盘侧壁；所述托盘侧壁上设有滑槽，所述抽拉板上设有与所述滑槽对应的滑块；所述滑槽的长度大于所述滑块的长度，以使所述滑块在所述滑槽中滑动，实现所述抽拉板的滑动。3.根据权利要求1所述的用于火试金法的自动分金系统，其特征在于，所述液体添加/抽取组件包括依次相连的液针、蠕动泵、切换阀；所述蠕动泵和切换阀之间设有分液排，所述液针的数量与所述分液排分液的数量相同。4.根据权利要求3所述的用于火试金法的自动分金系统，其特征在于，所述加热组件包括电炉外壳和设置于所述电炉外壳中的加热块；所述加热块上设有若干个与所述分金试管形状相同的加热孔；所述移动组件带动所述试管托盘移动，以使所述试管托盘中的分金试管移至所述加热孔中。5.根据权利要求1所述的用于火试金法的自动分金系统，其特征在于，所述抽拉组件包括抽拉气缸和设置于所述抽拉气缸上的抽拉销；所述抽拉板的一端设有供所述抽拉销穿过的第一定位孔。6.根据权利要求1所述的用于火试金法的自动分金系统，其特征在于，所述合粒压制单元包括压制平台和设置于所述压制平台上方的压力机，所述压力机下表面设有与所述第二通孔相对应的压制模具。7.根据权利要求1所述的用于火试金法的自动分金系统，其特征在于，所述移动组件包括x方向直线运动机构、滑动连接于所述x方向直线运动机构上的z方向直线运动机构以及垂直连接于所述z方向直线运动机构上的机械臂；所述机械臂的延伸方向与所述x方向直线运动机构垂直；所述机械臂上设有定位销，所述合粒托盘和试管托盘上均设有供所述定位销穿过的第二定位孔。8.根据权利要求1所述的用于火试金法的自动分金系统，其特征在于，所述加热组件的数量为3个，三个所述加热组件同时工作。
9.根据权利要求1所述的用于火试金法的自动分金系统，其特征在于，所述醋酸处理单元包括醋酸槽和设置于所述醋酸槽中的加热装置。10.一种权利要求1至9任一项所述的火试金法的自动分金系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：s1.将待分金的金银合粒放置于所述合粒托盘的所述第二通孔中；s2.通过所述移动组件将所述合粒托盘移至所述醋酸处理单元中处理预设时间；s3.通过所述移动组件将所述合粒托盘移至所述合粒压制单元，压制成型，得到金银压片；s4.通过所述移动组件将所述合粒托盘移至所述合粒投放单元的所述试管托盘上方，使所述分金试管的位置与所述第二通孔相对应；所述抽拉组件抽拉所述抽拉板，使所述抽拉板滑动，带动所述第一通孔移至所述第二通孔下方，将所述第二通孔中的金银压片放入所述分金试管中；s5.通过所述移动组件将所述试管托盘移至所述硝酸处理及干燥单元，通过所述液体添加/抽取组件向所述分金试管中添加1+7硝酸溶液，接着将所述试管托盘移至所述加热组件加热预设时间，通过所述液体添加/抽取组件将所述分金试管中的1+7硝酸溶液抽处直至剩余1-4mm液面高度；重复该过程依次加入1+2硝酸溶液和蒸馏水；加热干燥、退火定型；s6.通过所述移动组件将所述试管托盘移至所述下料单元，完成自动分金工艺。

技术总结
本发明提供了一种用于火试金法的自动分金系统及其使用方法，该系统包括移动组件、依次相连的上料单元、醋酸处理单元、合粒压制单元、合粒投放单元、硝酸处理及干燥单元和下料单元以及用于控制各个单元与移动组件的控制系统；移动组件在上料单元和下料单元之间往复移动。本发明利用特定结构的合粒托盘和试管托盘的相互配合，实现金银压片的自动投放，接着利用特定的硝酸处理及干燥单元进行硝酸处理和退火工艺，避免了原本的人工倾倒液体操作可能造成的微小金粒随之倒出而丢失的情况，通过自研的“不转移金粒”自动分金操作思路，通过各个单元的协同配合，可稳定实现火试金分金工艺的全流程自动化工艺模式，能够用于批量化、自动化的分金工艺。动化的分金工艺。动化的分金工艺。


技术研发人员：陈永红 芦新根 郝明阳 赵凯 刘朝阳
受保护的技术使用者：长春黄金研究院有限公司
技术研发日：2023.08.24
技术公布日：2023/10/5