CN112295531B - 一种基于硫酸亚铁溶液的氧化铁黑的沉淀制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于硫酸亚铁溶液的氧化铁黑的沉淀制备装置，包括主体和控制电机，所述主体的底部设置有底座，所述底座的上端外表面固定连接有溶液混合仓，所述溶液混合仓的底端外表面固定安装有下料装置，所述溶液混合仓的内表面插设有转动杆，所述转动杆的外表面套设有搅拌机构。本发明通过设置的传动机构和活动机构使得当第二连接管和第一连接管在进行溶液的配比后，通过控制电机的工作使转动杆能够进行转动，通过转动杆的转动使搅拌机构能够对溶液进行搅拌，且当搅拌叶在进行搅拌时通过空气阀门的设置使其在进行搅拌时能够进行释放空气，进而使得空气在与溶液的接触面更大使其反应更加充分，加速空气与溶液的氧化。

Description

一种基于硫酸亚铁溶液的氧化铁黑的沉淀制备装置

技术领域

本发明涉及化工生产技术领域，具体为一种基于硫酸亚铁溶液的氧化铁黑的沉淀制备装置。

背景技术

氧化铁黑俗称四氧化三铁，四氧化三铁它以磁铁矿的形式存在于自然界。它是许多氧化铁中的一种，其他的氧化铁还有稀有的氧化亚铁以及称为赤铁矿的三氧化二铁，四氧化三铁含有离子，实验室级别的四氧化三铁为黑色粉末，它具有永久磁性和亚铁磁性的，但有时被错误地认为具有铁磁性，四氧化三铁最广泛的用途是作为黑色颜料，作为颜料的四氧化三铁更多是通过合成而不是从天然矿物中提取的，因为颜料颗粒大小和形状可以通过生产方法调控，目前，我国氧化铁黑的常用生产工艺主要有三种，分别是加成法、沉淀氧化法和氨法，加成法是将硫酸亚铁溶液与液碱混合，反应生成Fe(OH)2，再按比例加入适量铁黄下脚料进行加成反应，生成氧化铁黑。我国上规模的生产企业都是用加成法来制备氧化铁黑的，沉淀氧化法是将硫酸亚铁溶液与液碱混合，然后通入空气氧化，制得氧化铁黑，但该制备方法的液碱用量大，生产成本较高。

对此，中国申请专利号:CN102275077B，本发明一种采用七水硫酸亚铁与硫磺为原料，通过七水水硫酸亚铁浓缩制备一水硫酸亚铁、一水硫酸亚铁的超细化处理、焙烧、粉尘分离、粉尘二次煅烧等工艺，制备氧化铁红产品，同时回收高浓度的二氧化硫炉气，用于生产硫酸或亚硫酸盐产品。本发明开辟了以七水硫酸亚铁固体废料为原料制备氧化铁红颜料的新技术途径，有效解决硫酸法钛白副产七水硫酸亚铁的难于消化问题，对氧化铁红行业的发展有着重要的意义。适合于大工业化连续生产，制备成本低，氧化铁红产品性能好，产品分散性与着色力要高于经典法即湿法制备的氧化铁红产品。通过七水水硫酸亚铁浓缩制备一水硫酸亚铁、一水硫酸亚铁的超细化处理、焙烧、粉尘分离、粉尘二次煅烧等工艺，制备氧化铁红产品，同时回收高浓度的二氧化硫炉气，使得其能够有效解决硫酸法钛白副产七水硫酸亚铁的难于消化问题，且使得加工制备成本低，制成的产品性能好。

当前沉淀氧化法是将硫酸亚铁溶液与液碱混合，反应生成Fe(OH)2，然后通入空气氧化，制得氧化铁黑，根据对比专利其在进行硫酸亚铁溶液与液碱混合后，通入的空气无法对溶液进行充分氧化，使得溶液在进行搅拌时无法同时加速空气与溶液的氧化，进而使得混合溶液在进行氧化的效率过低，使得装置生产时的效率过低，无法提高装置的实际产品生产利用率。

现有技术中针对上述问题，因此亟需提出一种基于硫酸亚铁溶液的氧化铁黑的沉淀制备装置来解决上述的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于硫酸亚铁溶液的氧化铁黑的沉淀制备装置，以解决上述背景技术中提出当前硫酸亚铁溶液的氧化铁黑的沉淀制备装置在进行加工沉淀时，无法加速空气与溶液的氧化的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种基于硫酸亚铁溶液的氧化铁黑的沉淀制备装置，包括主体和控制电机，所述主体的底部设置有底座，所述底座的上端外表面固定连接有溶液混合仓，所述溶液混合仓的底端外表面固定安装有下料装置，所述溶液混合仓的内表面插设有转动杆，所述转动杆的外表面套设有搅拌机构，所述搅拌机构的内部设置有活动机构，所述转动杆的上端设置有传动机构，所述转动杆的顶端外表面固定连接有控制电机，所述控制电机的右侧设置有第一连接管，所述第一连接管的底端外表面固定安装有液体仓，所述控制电机的左侧设置有第二连接管，所述第二连接管的底端外表面固定安装有控制器，所述搅拌机构包括搅拌叶，所述搅拌叶固定安装在转动杆的两侧外表面，所述搅拌叶的外表面固定安装有活动门，所述活动门的外表面开设有空气阀门，所述活动门的右侧设置有流通管，所述活动门的两侧外表面固定安装有紧固螺栓，所述紧固螺栓设置有两组，且紧固螺栓设置在活动门的上下两端外表面，所述搅拌叶通过紧固螺栓固定安装在转动杆的外表面，所述搅拌叶水平设置有两组，且搅拌叶皆设置在转动杆的左右两侧外表面，所述流通管贯穿连接在转动杆的内表面，所述流通管与空气阀门固定连接，所述流通管的外表面为光滑结构的金属管，所述活动门水平设置有四组，所述空气阀门的外表面为圆形通孔，所述活动门通过活动机构与搅拌叶活动连接。

优选的，所述下料装置包括转动盘，所述转动盘的外表面固定连接有转动叶，所述转动叶的一侧设置有转动轴，所述转动轴的外表面固定连接有挡板。

优选的，所述挡板通过转动轴与转动盘转动连接，所述转动叶与转动盘转动连接，所述转动叶的外表面为光滑结构的金属盘，所述挡板的外表面为光滑结构的圆形活动盘。

优选的，所述传动机构包括第一齿轮，所述第一齿轮的外表面啮合有第二齿轮，所述第二齿轮的右侧外表面啮合有第三齿轮，所述第一齿轮的外表面固定连接有安装固定杆。

优选的，所述第一齿轮与第二齿轮转动连接，所述第二齿轮与第三齿轮转动连接，所述安装固定杆通过螺丝固定安装在第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮的外表面，所述第一齿轮和第三齿轮与第二齿轮组成转动传动结构。

优选的，所述活动机构包括安装座，所述安装座通过螺丝固定安装在安装控制座的外表面，所述安装座的上端外表面固定连接有连接杆，所述连接杆的外表面套设有拉簧，所述拉簧的底端外表面插设有加强筋。

优选的，所述加强筋设置有两组，所述加强筋的顶端固定连接在拉簧的外表面，所述加强筋的底端焊接在安装座的外表面，所述连接杆通过拉簧与安装座转动连接，所述拉簧设置有两组，所述拉簧设置在连接杆的上下两端外表面。

优选的，所述转动杆设置有三组，所述转动杆通过螺丝固定安装在传动机构的底端外表面，所述转动杆通过传动机构活动转动，所述转动杆的外表面为光滑结构的金属活动杆。

优选的，所述控制电机通过螺丝固定安装在溶液混合仓的顶端外表面，所述第一连接管的一端固定插设在溶液混合仓的内表面，所述第一连接管的底端外表面固定连接有液体仓，所述控制器通过连接管与第二连接管固定连接，所述控制器的右侧外表面设置有数据线。

优选的，所述底座设置有四组，所述底座通过螺丝固定安装在溶液混合仓的底端外表面，所述溶液混合仓的底端外表面为椭圆结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过设置的传动机构、转动杆、搅拌机构和活动机构使得当第二连接管和第一连接管在进行溶液的配比后，通过控制电机的工作使转动杆能够进行转动，通过转动杆的转动使搅拌机构能够对溶液进行搅拌，当搅拌叶在对液体搅拌时，活动门通过活动机构的弹性活动进行伸缩控制，进而加大了液体与搅拌叶之间的搅拌接触面积，且当搅拌叶在进行搅拌时通过空气阀门的设置使其在进行搅拌时能够进行释放空气，进而使得空气在与溶液的接触面更大使其反应更加充分，加速空气与溶液的氧化，解决了混合溶液在进行氧化的效率过低，使得装置生产时的效率过低的问题。

附图说明

图1为本发明的结构正视示意图；

图2为本发明的结构正视剖面示意图；

图3为本发明图2中搅拌机构的结构正视剖面示意图；

图4为本发明图2中传动机构的结构俯视示意图；

图5为本发明图2中下料装置的结构俯视示意图；

图6为本发明图3中A处的结构放大示意图；

图中：1、主体；2、底座；3、溶液混合仓；4、下料装置；401、转动盘；402、转动叶；403、转动轴；404、挡板；5、搅拌机构；501、搅拌叶；502、活动门；503、空气阀门；504、流通管；505、紧固螺栓；6、转动杆；7、传动机构；701、第一齿轮；702、第二齿轮；703、第三齿轮；704、安装固定杆；8、活动机构；801、安装座；802、连接杆；803、拉簧；804、加强筋；9、控制电机；10、第一连接管；11、液体仓；12、控制器；13、第二连接管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例：

一种基于硫酸亚铁溶液的氧化铁黑的沉淀制备装置，包括主体1和控制电机9，主体1的底部设置有底座2，底座2的上端外表面固定连接有溶液混合仓3，溶液混合仓3的底端外表面固定安装有下料装置4，溶液混合仓3的内表面插设有转动杆6，转动杆6的外表面套设有搅拌机构5，搅拌机构5的内部设置有活动机构8，转动杆6的上端设置有传动机构7，转动杆6的顶端外表面固定连接有控制电机9，控制电机9的右侧设置有第一连接管10，第一连接管10的底端外表面固定安装有液体仓11，控制电机9的左侧设置有第二连接管13，第二连接管13的底端外表面固定安装有控制器12，搅拌机构5包括搅拌叶501，搅拌叶501固定安装在转动杆6的两侧外表面，搅拌叶501的外表面固定安装有活动门502，活动门502的外表面开设有空气阀门503，活动门502的右侧设置有流通管504，活动门502的两侧外表面固定安装有紧固螺栓505，紧固螺栓505设置有两组，且紧固螺栓505设置在活动门502的上下两端外表面，搅拌叶501通过紧固螺栓505固定安装在转动杆6的外表面，搅拌叶501水平设置有两组，且搅拌叶501皆设置在转动杆6的左右两侧外表面，流通管504贯穿连接在转动杆6的内表面，流通管504与空气阀门503固定连接，流通管504的外表面为光滑结构的金属管，活动门502水平设置有四组，空气阀门503的外表面为圆形通孔，活动门502通过活动机构8与搅拌叶501活动连接，当转动杆6在进行转动需要对溶液进行搅拌氧化时，通过活动机构8的伸缩活动使活动门502能够进行伸缩活动，进而使得液体在进行搅拌时的接触面更大使其溶解效率更加充分，通过空气阀门503的设置使空气通过空气阀门503进行排放时能够使溶液氧化的效率更高，进而提高了溶液的氧化效率。

下料装置4包括转动盘401，转动盘401的外表面固定连接有转动叶402，转动叶402的一侧设置有转动轴403，转动轴403的外表面固定连接有挡板404，挡板404通过转动轴403与转动盘401转动连接，转动叶402与转动盘401转动连接，转动叶402的外表面为光滑结构的金属盘，挡板404的外表面为光滑结构的圆形活动盘，传动机构7包括第一齿轮701，第一齿轮701的外表面啮合有第二齿轮702，第二齿轮702的右侧外表面啮合有第三齿轮703，第一齿轮701的外表面固定连接有安装固定杆704，第一齿轮701与第二齿轮702转动连接，第二齿轮702与第三齿轮703转动连接，安装固定杆704通过螺丝固定安装在第一齿轮701、第二齿轮702和第三齿轮703的外表面，第一齿轮701和第三齿轮703与第二齿轮702组成转动传动结构，当控制电机9在进行工作后，通过转动杆6的连接使得第二齿轮702、第三齿轮703和第一齿轮701之间能够进行啮合转动，进而控制转动杆6进行共同转动搅拌。

活动机构8包括安装座801，安装座801通过螺丝固定安装在安装控制座的外表面，安装座801的上端外表面固定连接有连接杆802，连接杆802的外表面套设有拉簧803，拉簧803的底端外表面插设有加强筋804，加强筋804设置有两组，加强筋804的顶端固定连接在拉簧803的外表面，加强筋804的底端焊接在安装座801的外表面，连接杆802通过拉簧803与安装座801转动连接，拉簧803设置有两组，拉簧803设置在连接杆802的上下两端外表面，当搅拌机构5在进行搅拌时，通过拉簧803的弹性伸缩活动使得活动门502能够进行活动控制，进而使搅拌机构5在进行搅拌时与溶液的接触面更大，搅拌效率更充分。

转动杆6设置有三组，转动杆6通过螺丝固定安装在传动机构7的底端外表面，转动杆6通过传动机构7活动转动，转动杆6的外表面为光滑结构的金属活动杆，控制电机9通过螺丝固定安装在溶液混合仓3的顶端外表面，第一连接管10的一端固定插设在溶液混合仓3的内表面，第一连接管10的底端外表面固定连接有液体仓11，控制器12通过连接管与第二连接管13固定连接，控制器12的右侧外表面设置有数据线，底座2设置有四组，底座2通过螺丝固定安装在溶液混合仓3的底端外表面，溶液混合仓3的底端外表面为椭圆结构，通过液体仓11和第二连接管13，能够对溶液混合仓3内进行释放硫酸亚铁溶液和液碱溶液，使得其能够在溶液混合仓3内进行搅拌混合加工。

工作原理：当控制电机9在进行工作后，通过转动杆6的连接使得第二齿轮702、第三齿轮703和第一齿轮701之间能够进行啮合转动，进而控制转动杆6进行共同转动搅拌，当转动杆6在进行转动需要对溶液进行搅拌氧化时，通过活动机构8的伸缩活动使活动门502能够进行伸缩活动，进而使得液体在进行搅拌时的接触面更大使其溶解效率更加充分，通过空气阀门503的设置使空气通过空气阀门503进行排放时能够使溶液氧化的效率更高。

进而，通过液体仓11和第二连接管13，能够对溶液混合仓3内进行释放硫酸亚铁溶液和液碱溶液，使得其能够在溶液混合仓3内进行搅拌混合加工，最后通过空气的氧化能够制成氧化铁黑，制成后，通过转动叶402与转动盘401之间的旋合控制进行均匀控制下料。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种基于硫酸亚铁溶液的氧化铁黑的沉淀制备装置，包括主体（1）和控制电机（9），其特征在于：所述主体（1）的底部设置有底座（2），所述底座（2）的上端外表面固定连接有溶液混合仓（3），所述溶液混合仓（3）的底端外表面固定安装有下料装置（4），所述溶液混合仓（3）的内表面插设有转动杆（6），所述转动杆（6）的外表面套设有搅拌机构（5），所述搅拌机构（5）的内部设置有活动机构（8），所述转动杆（6）的上端设置有传动机构（7），所述转动杆（6）的顶端外表面固定连接有控制电机（9），所述控制电机（9）的右侧设置有第一连接管（10），所述第一连接管（10）的底端外表面固定安装有液体仓（11），所述控制电机（9）的左侧设置有第二连接管（13），所述第二连接管（13）的底端外表面固定安装有控制器（12），所述搅拌机构（5）包括搅拌叶（501），所述搅拌叶（501）固定安装在转动杆（6）的两侧外表面，所述搅拌叶（501）的外表面固定安装有活动门（502），所述活动门（502）的外表面开设有空气阀门（503），所述活动门（502）的右侧设置有流通管（504），所述活动门（502）的两侧外表面固定安装有紧固螺栓（505），所述紧固螺栓（505）设置有两组，且紧固螺栓（505）设置在活动门（502）的上下两端外表面，所述搅拌叶（501）通过紧固螺栓（505）固定安装在转动杆（6）的外表面，所述搅拌叶（501）水平设置有两组，且搅拌叶（501）皆设置在转动杆（6）的左右两侧外表面，所述流通管（504）贯穿连接在转动杆（6）的内表面，所述流通管（504）与空气阀门（503）固定连接，所述流通管（504）的外表面为光滑结构的金属管，所述活动门（502）水平设置有四组，所述空气阀门（503）的外表面为圆形通孔，所述活动门（502）通过活动机构（8）与搅拌叶（501）活动连接；

所述活动机构（8）包括安装座（801），所述安装座（801）通过螺丝固定安装在安装控制座的外表面，所述安装座（801）的上端外表面固定连接有连接杆（802），所述连接杆（802）的外表面套设有拉簧（803），所述拉簧（803）的底端外表面插设有加强筋（804）；

所述加强筋（804）设置有两组，所述加强筋（804）的顶端固定连接在拉簧（803）的外表面，所述加强筋（804）的底端焊接在安装座（801）的外表面，所述连接杆（802）通过拉簧（803）与安装座（801）转动连接，所述拉簧（803）设置有两组，所述拉簧（803）设置在连接杆（802）的上下两端外表面。

2.根据权利要求1所述的一种基于硫酸亚铁溶液的氧化铁黑的沉淀制备装置，其特征在于：所述下料装置（4）包括转动盘（401），所述转动盘（401）的外表面固定连接有转动叶（402），所述转动叶（402）的一侧设置有转动轴（403），所述转动轴（403）的外表面固定连接有挡板（404）。

3.根据权利要求2所述的一种基于硫酸亚铁溶液的氧化铁黑的沉淀制备装置，其特征在于：所述挡板（404）通过转动轴（403）与转动盘（401）转动连接，所述转动叶（402）与转动盘（401）转动连接，所述转动叶（402）的外表面为光滑结构的金属盘，所述挡板（404）的外表面为光滑结构的圆形活动盘。

4.根据权利要求1所述的一种基于硫酸亚铁溶液的氧化铁黑的沉淀制备装置，其特征在于：所述传动机构（7）包括第一齿轮（701），所述第一齿轮（701）的外表面啮合有第二齿轮（702），所述第二齿轮（702）的右侧外表面啮合有第三齿轮（703），所述第一齿轮（701）的外表面固定连接有安装固定杆（704）。

5.根据权利要求4所述的一种基于硫酸亚铁溶液的氧化铁黑的沉淀制备装置，其特征在于：所述第一齿轮（701）与第二齿轮（702）转动连接，所述第二齿轮（702）与第三齿轮（703）转动连接，所述安装固定杆（704）通过螺丝固定安装在第一齿轮（701）、第二齿轮（702）和第三齿轮（703）的外表面，所述第一齿轮（701）和第三齿轮（703）与第二齿轮（702）组成转动传动结构。

6.根据权利要求1所述的一种基于硫酸亚铁溶液的氧化铁黑的沉淀制备装置，其特征在于：所述转动杆（6）设置有三组，所述转动杆（6）通过螺丝固定安装在传动机构（7）的底端外表面，所述转动杆（6）通过传动机构（7）活动转动，所述转动杆（6）的外表面为光滑结构的金属活动杆。

7.根据权利要求1所述的一种基于硫酸亚铁溶液的氧化铁黑的沉淀制备装置，其特征在于：所述控制电机（9）通过螺丝固定安装在溶液混合仓（3）的顶端外表面，所述第一连接管（10）的一端固定插设在溶液混合仓（3）的内表面，所述第一连接管（10）的底端外表面固定连接有液体仓（11），所述控制器（12）通过连接管与第二连接管（13）固定连接，所述控制器（12）的右侧外表面设置有数据线。

8.根据权利要求1所述的一种基于硫酸亚铁溶液的氧化铁黑的沉淀制备装置，其特征在于：所述底座（2）设置有四组，所述底座（2）通过螺丝固定安装在溶液混合仓（3）的底端外表面，所述溶液混合仓（3）的底端外表面为椭圆结构。

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