一种氧化铁红合成槽

摘要

本发明涉及一种氧化铁红合成槽，属于废物资源化处理技术领域。该氧化铁红合成槽包括合成槽槽体、pH控制系统、温度控制系统、空气量控制系统、废酸加入系统、铁红产品排出系统和铁红晶种加入系统；铁红晶种加入系统、废酸加入系统、空气量控制系统分别向合成槽槽体中加入铁红晶种、废酸和空气进行合成铁红产品，在此过程中温度控制系统对合成温度进行控制，pH控制系统对合成液pH进行控制。该氧化铁红合成槽实现了合成液pH值、合成液温度的自动控制，节约了生产成本，降低了工人劳动强度。

权利要求

1.一种氧化铁红合成槽，其特征在于：包括合成槽槽体（6）、pH控制系统、温度控制系统、空气量控制系统、废酸加入系统、铁红产品排出系统和铁红晶种加入系统；

所述pH控制系统包括储氨槽（1）、液体泵（2）、电磁阀（3）、pH自动控制仪（4）、pH值显示仪（5）、pH值检测室（8）、氨水分布管（10）和冷却室，合成槽槽体（6）一侧设有上下叠加的pH值检测室（8）和冷却室，合成槽槽体（6）一侧的下管道穿过冷却室连通pH值检测室（8）后从pH值检测室（8）顶部管道回到合成槽槽体（6），pH值检测室（8）顶部管道上设有通空气管道，pH值检测室（8）中间位置插入pH复合电极，pH复合电极依次连接pH值显示仪（5）和pH自动控制仪（4），pH自动控制仪（4）连接电磁阀（3），储氨槽（1）依次通过液体泵（2）和电磁阀（3）连接氨水分布管（10），氨水分布管（10）位于合成槽槽体（6）底部形成氨水分布管管道（28），氨水分布管管道（28）管道设有圆孔；

所述温度控制系统包括蒸汽循环加热螺旋分布管（7）、热电偶（19）、温度显示仪表（20）、控温仪（21）、蒸汽泵（22）和蒸汽流量电磁阀（23），蒸汽循环加热螺旋分布管（7）位于合成槽槽体（6）内部循环分布，蒸汽循环加热螺旋分布管（7）依次连接蒸汽流量电磁阀（23）和蒸汽泵（22），合成槽槽体（6）一侧底部设有热电偶（19），热电偶（19）依次连接温度显示仪表（20）、控温仪（21），控温仪（21）控制蒸汽流量电磁阀（23）开关；

所述空气量控制系统包括空气分布管（13）、空气压缩机（15）和气体流量计（16），空气分布管（13）位于合成槽槽体（6）底部，空气分布管（13）的空气管道入口（33）依次连接空气压缩机（15）、气体流量计（16），空气分布管（13）上均匀分布设有圆孔；

所述废酸加入系统包括废酸布料管（14）、废酸液泵（17）和废酸液体阀门（18），废酸布料管（14）位于合成槽槽体（6）底部，废酸布料管（14）依次连接废酸液泵（17）和废酸液体阀门（18），废酸布料管（14）上均匀分布设有圆孔；

所述铁红产品排出系统包括铁红产品排料泵（9）、铁红产品排出电磁阀（11）和铁红产品排出管道（37），合成槽槽体（6）底部一侧依次通过铁红产品排出电磁阀（11）、铁红产品排料泵（9）设有铁红产品排出管道（37）；

所述铁红晶种加入系统包括铁红晶种加入泵（24）、铁红晶种加入电磁阀（25）和铁红晶种加入管道（38），铁红晶种加入管道（38）依次通过铁红晶种加入泵（24）、铁红晶种加入电磁阀（25）从合成槽槽体（6）顶部插入。

2.根据权利要求1所述的氧化铁红合成槽，其特征在于：所述合成槽槽体（6）分为不锈钢槽体内壳（34）、保温层（35）和不锈钢槽体外壳（36）三层。

3.根据权利要求2所述的氧化铁红合成槽，其特征在于：所述保温层（35）为保温棉或石棉。

4.根据权利要求2所述的氧化铁红合成槽，其特征在于：所述空气分布管（13）位于废酸布料管（14）之下。

说明书

一种氧化铁红合成槽

技术领域

[0001] 本发明涉及一种氧化铁红合成槽，属于废物资源化处理技术领域。

背景技术

[0002] 氧化铁红在橡胶、油漆及颜料等行业用途广泛，工业上采用绿矾煅烧法、溶液沉淀法等生产氧化铁红。绿矾煅烧生产氧化铁工艺产生大量烟尘、耗电量大，在目前国家对环境的重视以及提倡节能减排条件下火法煅烧生产氧化铁工艺收到限制。沉淀法生产氧化铁经常采用氯化亚铁通过结晶、氧化、沉淀等流程，然而由于合成氧化铁过程中合成条件苛刻，往往得不到生产实践中需要的优质氧化铁红。

[0003] 对钢板镀锌处理前，钢板表面覆盖有大量氧化铁、油污等杂质，这些杂质使得镀锌后的钢板产生漏渡、镀层表面不均匀等现象，得到的镀锌钢板性能将受到影响，因此钢板镀锌前需用大量酸将表面氧化铁层除去，然而当镀锌酸洗废液中的Fe浓度达到150g/L左右时，钢板表面的酸洗速率将会降低，酸洗溶液需要重新配制以对钢板进行酸洗处理，在此过程中产生的酸洗废液中含有大量二价铁资源，若直接进行排放将会造成资源的浪费。目前热镀锌酸洗废液的处理方法有盐酸再生法、酸碱中和法等，处理工艺复杂、流程长、处理费用高、溶液中的Fe等资源得不到充分利用。

[0004] 另外，制备氧化铁红过程中，合成液的pH值、温度、空气流量等对制得的氧化铁红色泽度、吸油度、着色率等性能影响较大，研究表明采用酸洗废液合成氧化铁红过程中合成液pH值应控制在3 4、温度控制在60 90°C范围内，合成条件范围较窄，因此得到高质量氧化~ ~铁红需采用一种能够自动控制合成液pH值、自动控制合成液温度、控制空气流量及废酸喷入量的合成槽。

发明内容

[0005] 针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种氧化铁红合成槽。该合成槽主要由合成液pH值控制系统、温度控制系统、空气量控制系统、废酸加入系统、铁红产品排出系统、铁红晶种加入系统组成，本发明通过以下技术方案实现。

[0006] 一种氧化铁红合成槽，包括合成槽槽体6、pH控制系统、温度控制系统、空气量控制系统、废酸加入系统、铁红产品排出系统和铁红晶种加入系统；

[0007] 所述pH控制系统包括储氨槽1、液体泵2、电磁阀3、pH自动控制仪4、pH值显示仪5、pH值检测室8、氨水分布管10和冷却室，合成槽槽体6一侧设有上下叠加的pH值检测室8和冷却室，合成槽槽体6一侧的下管道穿过冷却室连通pH值检测室8后从pH值检测室8顶部管道回到合成槽槽体6，pH值检测室8顶部管道上设有通空气管道，pH值检测室8中间位置插入pH复合电极，pH复合电极依次连接pH值显示仪5和pH自动控制仪4，pH自动控制仪4连接电磁阀3，储氨槽1依次通过液体泵2和电磁阀3连接氨水分布管10，氨水分布管10位于合成槽槽体6底部形成氨水分布管管道28，氨水分布管管道28管道设有圆孔；

[0008] 所述温度控制系统包括蒸汽循环加热螺旋分布管7、热电偶19、温度显示仪表20、控温仪21、蒸汽泵22和蒸汽流量电磁阀23，蒸汽循环加热螺旋分布管7位于合成槽槽体6内部循环分布，蒸汽循环加热螺旋分布管7依次连接蒸汽流量电磁阀23和蒸汽泵22，合成槽槽体6一侧底部设有热电偶19，热电偶19依次连接温度显示仪表20、控温仪21，控温仪21控制蒸汽流量电磁阀23开关；

[0009] 所述空气量控制系统包括空气分布管13、空气压缩机15和气体流量计16，空气分布管13位于合成槽槽体6底部，空气分布管13的空气管道入口33依次连接空气压缩机15、气体流量计16，空气分布管13上均匀分布设有圆孔；

[0010] 所述废酸加入系统包括废酸布料管14、废酸液泵17和废酸液体阀门18，废酸布料管14位于合成槽槽体6底部，废酸布料管14依次连接废酸液泵17和废酸液体阀门18，废酸布料管14上均匀分布设有圆孔；

[0011] 所述铁红产品排出系统包括铁红产品排料泵9、铁红产品排出电磁阀11和铁红产品排出管道37，合成槽槽体6底部一侧依次通过铁红产品排出电磁阀11、铁红产品排料泵9设有铁红产品排出管道37；

[0012] 所述铁红晶种加入系统包括铁红晶种加入泵24、铁红晶种加入电磁阀25和铁红晶种加入管道38，铁红晶种加入管道38依次通过铁红晶种加入泵24、铁红晶种加入电磁阀25从合成槽槽体6顶部插入。

[0013] 所述合成槽槽体6分为不锈钢槽体内壳34、保温层35和不锈钢槽体外壳36三层。

[0014] 所述保温层35为保温棉或石棉。

[0015] 所述空气分布管13位于废酸布料管14之下，空气由空气分布管13圆孔进入到合成槽槽体6时将会使废酸布料管14喷出的镀锌废酸液打散、剧烈搅拌，从而加快了合成氧化铁红的速率、增大了空气与镀锌废酸液的接触面积。

[0016] 该氧化铁红合成槽的工作原理为：

[0017] （1）将铁红晶种通过铁红晶种加入系统加入到合成槽槽体6中，废酸（镀锌废酸液）通过废酸加入系统废酸布料管14上的圆孔喷入到合成槽槽体6中，通过空气量控制系统中的空气分布管13吹入空气，通过温度控制系统中的蒸汽循环加热螺旋分布管7对铁红晶种和废酸进行加热至温度为60～90℃，加热速率为0.5～4h·m-3·℃-1，最后得到的铁红产品从铁红产品排出系统中排出。

[0018] （2）在制备铁红过程中，温度控制系统的热电偶19实时监测合成槽槽体6内部的温度实时显示在温度显示仪表20上并反馈给控温仪21，控温仪21将反馈信号传递给蒸汽流量电磁阀23控制蒸汽量进行温度的控制。

[0019] （3）在制备铁红过程中，向pH控制系统中pH值检测室8通空气管道中通入空气，小股合成液会从合成槽槽体6从一侧的下管道穿过冷却室连通pH值检测室8后喷淋到pH复合电极上（此时小股合成液被冷却室中的水冷却至40℃），检测合成液pH值，检测得到pH值通过电信号传递给pH自动控制仪4并通过pH值显示仪5显示pH值，pH自动控制仪4通过电磁阀3调节氨水分布管10中的氨流量，进行合成液pH值的自动控制。

[0020] 本发明的有益效果是：（1）该氧化铁红合成槽实现了合成液pH值、合成液温度的自动控制，节约了生产成本，降低了工人劳动强度。（2）解决了镀锌酸洗废液及其它含铁酸洗废液的问题。（3）该氧化铁红合成槽能够得到性能良好的氧化铁红产品，实现氧化铁红的工业化生产。

附图说明

[0021] 图1是本发明三维结构示意图；

[0022] 图2是本发明主视结构示意图；

[0023] 图3是本发明废酸布料管局部剖面结构示意图；

[0024] 图4是本发明氨水分布管局部剖面结构示意图；

[0025] 图5是本发明空气分布管局部剖面结构示意图；

[0026] 图6是本发明合成槽槽体局部剖面结构示意图。

[0027] 图中：1-储氨槽，2-液体泵，3-电磁阀，4-pH自动控制仪，5-pH值显示仪，6-合成槽槽体，7-蒸汽循环加热螺旋分布管，8-pH值检测室，9-铁红产品排料泵，10-氨水分布管，11-铁红产品排出电磁阀，12-铁红产品排出口，13-空气分布管，14-废酸布料管，15-空气压缩机，16-气体流量计，17-废酸液泵，18-废酸液体阀门，19-热电偶，20-温度显示仪表，21-控温仪，22-蒸汽泵，23-蒸汽流量电磁阀，24-铁红晶种加入泵，25-铁红晶种加入电磁阀，26-废酸分布管道，27-废酸管道出口，28-氨水分布管管道，29-氨水管道入口，30-氨水分布管管道进口端Ⅰ，31-氨水分布管管道进口端Ⅱ，32-空气分布管道，33-空气管道入口，34-不锈钢槽体内壳，35-保温层，36-不锈钢槽体外壳，37-铁红产品排出管道，38-铁红晶种加入管道。

具体实施方式

[0028] 下面结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步说明。

[0029] 实施例1

[0030] 如图1至6所示，该氧化铁红合成槽，包括合成槽槽体6、pH控制系统、温度控制系统、空气量控制系统、废酸加入系统、铁红产品排出系统和铁红晶种加入系统；

[0031] 所述pH控制系统包括储氨槽1、液体泵2、电磁阀3、pH自动控制仪4、pH值显示仪5、pH值检测室8、氨水分布管10和冷却室，合成槽槽体6一侧设有上下叠加的pH值检测室8和冷却室，合成槽槽体6一侧的下管道穿过冷却室连通pH值检测室8后从pH值检测室8顶部管道回到合成槽槽体6，pH值检测室8顶部管道上设有通空气管道，pH值检测室8中间位置插入pH复合电极，pH复合电极依次连接pH值显示仪5和pH自动控制仪4，pH自动控制仪4连接电磁阀3，储氨槽1依次通过液体泵2和电磁阀3连接氨水分布管10，氨水分布管10位于合成槽槽体6底部形成氨水分布管管道28，氨水分布管管道28管道设有圆孔；

[0032] 所述温度控制系统包括蒸汽循环加热螺旋分布管7、热电偶19、温度显示仪表20、控温仪21、蒸汽泵22和蒸汽流量电磁阀23，蒸汽循环加热螺旋分布管7位于合成槽槽体6内部循环分布，蒸汽循环加热螺旋分布管7依次连接蒸汽流量电磁阀23和蒸汽泵22，合成槽槽体6一侧底部设有热电偶19，热电偶19依次连接温度显示仪表20、控温仪21，控温仪21控制蒸汽流量电磁阀23开关；

[0033] 所述空气量控制系统包括空气分布管13、空气压缩机15和气体流量计16，空气分布管13位于合成槽槽体6底部，空气分布管13的空气管道入口33依次连接空气压缩机15、气体流量计16，空气分布管13上均匀分布设有圆孔；

[0034] 所述废酸加入系统包括废酸布料管14、废酸液泵17和废酸液体阀门18，废酸布料管14位于合成槽槽体6底部，废酸布料管14依次连接废酸液泵17和废酸液体阀门18，废酸布料管14上均匀分布设有圆孔；

[0035] 所述铁红产品排出系统包括铁红产品排料泵9、铁红产品排出电磁阀11和铁红产品排出管道37，合成槽槽体6底部一侧依次通过铁红产品排出电磁阀11、铁红产品排料泵9设有铁红产品排出管道37；

[0036] 其中铁红晶种加入系统包括铁红晶种加入泵24、铁红晶种加入电磁阀25和铁红晶种加入管道38，铁红晶种加入管道38依次通过铁红晶种加入泵24、铁红晶种加入电磁阀25从合成槽槽体6顶部插入；合成槽槽体6分为不锈钢槽体内壳34、保温层35和不锈钢槽体外壳36三层；保温层35为保温棉；空气分布管13位于废酸布料管14之下，空气由空气分布管13圆孔进入到合成槽槽体6时将会使废酸布料管14喷出的镀锌废酸液打散、剧烈搅拌，从而加快了合成氧化铁红的速率、增大了空气与镀锌废酸液的接触面积。

[0037] 实施例2

[0038] 如图1至6所示，该氧化铁红合成槽，包括合成槽槽体6、pH控制系统、温度控制系统、空气量控制系统、废酸加入系统、铁红产品排出系统和铁红晶种加入系统；

[0039] 所述pH控制系统包括储氨槽1、液体泵2、电磁阀3、pH自动控制仪4、pH值显示仪5、pH值检测室8、氨水分布管10和冷却室，合成槽槽体6一侧设有上下叠加的pH值检测室8和冷却室，合成槽槽体6一侧的下管道穿过冷却室连通pH值检测室8后从pH值检测室8顶部管道回到合成槽槽体6，pH值检测室8顶部管道上设有通空气管道，pH值检测室8中间位置插入pH复合电极，pH复合电极依次连接pH值显示仪5和pH自动控制仪4，pH自动控制仪4连接电磁阀3，储氨槽1依次通过液体泵2和电磁阀3连接氨水分布管10，氨水分布管10位于合成槽槽体6底部形成氨水分布管管道28，氨水分布管管道28管道设有圆孔；

[0040] 所述温度控制系统包括蒸汽循环加热螺旋分布管7、热电偶19、温度显示仪表20、控温仪21、蒸汽泵22和蒸汽流量电磁阀23，蒸汽循环加热螺旋分布管7位于合成槽槽体6内部循环分布，蒸汽循环加热螺旋分布管7依次连接蒸汽流量电磁阀23和蒸汽泵22，合成槽槽体6一侧底部设有热电偶19，热电偶19依次连接温度显示仪表20、控温仪21，控温仪21控制蒸汽流量电磁阀23开关；

[0041] 所述空气量控制系统包括空气分布管13、空气压缩机15和气体流量计16，空气分布管13位于合成槽槽体6底部，空气分布管13的空气管道入口33依次连接空气压缩机15、气体流量计16，空气分布管13上均匀分布设有圆孔；

[0042] 所述废酸加入系统包括废酸布料管14、废酸液泵17和废酸液体阀门18，废酸布料管14位于合成槽槽体6底部，废酸布料管14依次连接废酸液泵17和废酸液体阀门18，废酸布料管14上均匀分布设有圆孔；

[0043] 所述铁红产品排出系统包括铁红产品排料泵9、铁红产品排出电磁阀11和铁红产品排出管道37，合成槽槽体6底部一侧依次通过铁红产品排出电磁阀11、铁红产品排料泵9设有铁红产品排出管道37；

[0044] 其中铁红晶种加入系统包括铁红晶种加入泵24、铁红晶种加入电磁阀25和铁红晶种加入管道38，铁红晶种加入管道38依次通过铁红晶种加入泵24、铁红晶种加入电磁阀25从合成槽槽体6顶部插入；合成槽槽体6分为不锈钢槽体内壳34、保温层35和不锈钢槽体外壳36三层；保温层35为石棉；空气分布管13位于废酸布料管14之下，空气由空气分布管13圆孔进入到合成槽槽体6时将会使废酸布料管14喷出的镀锌废酸液打散、剧烈搅拌，从而加快了合成氧化铁红的速率、增大了空气与镀锌废酸液的接触面积。

[0045] 以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。