CN113122020B - 一种氧化铁颜料的制备方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氧化铁颜料的制备方法，涉及氧化铁颜料制备技术领域，具体包括对颜料滤饼的破碎打浆，对浆料的研磨处理，对经过研磨处理后的色浆进行色混处理，最后通过喷雾干燥塔和流化床系统进行造粒干燥。该氧化铁颜料的制备方法，通过对进入研磨框内部的浆料加热，经过加热后的浆料颗粒物发生膨化，浆料颗粒物的研磨性能上得到明显提升，浆料中的颗粒物在研磨块和滤网之间进行快速研磨，这样能够对氧化铁颜料制备出来的粒径大小保持均匀，同时也能够提高对氧化铁颜料的制备效率，利用蒸汽对色混罐中的浆料进行加热，让浆料中的颗粒物保持活跃状态，配合混料架的高速搅拌作用，有效提高色浆之间的混合效果以及混合速率。

Description

一种氧化铁颜料的制备方法及装置

技术领域

本发明涉及氧化铁颜料制备技术领域，具体为一种氧化铁颜料的制备方法及装置。

背景技术

氧化铁是仅次于钛白的第二大无机颜料，也是第一大彩色无机颜料，氧化铁系颜料主要包括以铁的氧化物为基本物质的氧化铁红、黄、黑和棕四大类，氧化铁黄，又称羟基氧化铁，在一百七十七摄氏度左右会脱水分解而变成红色，因此普通铁黄颜料在塑料加工和烘烤型涂料等高温场合中应用受到限制，氧化铁黄颜料通过表面包覆，可以提高其耐温性能，从而拓展氧化铁黄颜料的应用领域，其制备过程主要采用湿法进行制备，采用湿法制备能够使其颜料制备的更加细腻。

参考中国发明专利公开号CN112354504A中提出了一种氧化铁黄颜料的湿法制备装置，包括釜体和传动组件，所述釜体包括外壳体，所述外壳体的内壁固定连接有加热层，所述加热层的内壁固定连接有内壳体，所述外壳体的外壁固定连接有固定支耳。该方案中通过对装置的密封处理，保证装置内部温度的均衡，进而保证对反应物的全面氧化，但是这样的制备装置在对氧化铁颜料进行制备的过程中，无法保证氧化铁颜料的粒径均匀，并且对于色浆之间的混合效果较差，进而降低了对氧化铁颜料的制备效率，为解决以上问题，本发明提出了一种氧化铁颜料的制备方法，同时根据该方法提出了一种氧化铁颜料的制备装置。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种氧化铁颜料的制备方法及装置，解决了在对氧化铁颜料进行制备的过程中，无法保证氧化铁颜料的粒径均匀，并且对于色浆之间的混合效果较差，进而降低了对氧化铁颜料制备效率的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种氧化铁颜料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将合成颜料滤饼从进料斗送入打浆箱的内部，通过两个投料管向打浆箱的内部分别送入水和助剂，接着启动打浆电机，打浆电机输出轴带动打浆刀片在打浆箱内部对物料进行破碎打浆，得到浆料；

步骤二、浆料通过两个导料管通入研磨框中，通过蒸汽管一向加热套的内部通入蒸汽，加热套对研磨框内部的浆料进行加热，接着启动研磨电机，研磨电机输出轴带动传动杆以及研磨块进行同步转动，浆料中的颗粒物在滤网和研磨块之间经过研磨后，透过滤网落入研磨箱的底部，启动料泵，料泵将研磨箱底部的浆料通过抽料管和送料管抽入色混罐中；

步骤三、启动色混罐顶部的色混电机，色混电机输出轴带动混料架在色混罐内部转动，同时通过进气管向环形喷气管的内部通入蒸汽，通过蒸汽管二向传热套的内部通入蒸汽，蒸汽对色混罐的内部进行升温，转动的混料架对浆料进行分散；

步骤四、通过出料管将色混罐内部浆料抽出后泵送至喷雾干燥塔和流化床系统进行造粒干燥，得到氧化铁颜料成品。

优选的，步骤一中，助剂采用质量分数为32％的氢氧化钠溶液，步骤二中，向加热套的内部通入60℃蒸汽，步骤三中，向环形喷气管和传热套中通入80℃蒸汽。

一种氧化铁颜料的制备装置，包括打浆箱、研磨箱和色混箱，所述打浆箱位于研磨箱的顶部，且色混箱位于研磨箱的左侧，所述打浆箱的右侧设置有进料斗，且进料斗的内部与打浆箱的内部连通，所述打浆箱正面的两侧均连通有导料管，且两个导料管的底端均延伸至研磨箱的内部，所述研磨箱左侧的下方连通有抽料管，且抽料管的一端与色混箱的内部连通，所述色混箱的内部设置有色混罐，且色混罐的底部连通有出料管；

所述研磨箱的内部设置有研磨框，且研磨框的表面设置有加热套，所述研磨箱正面的两侧均连通有蒸汽管一，且两个蒸汽管一的后端均与加热套的内部连通，所述研磨框内壁的左侧转动连接有传动杆，所述研磨箱的右侧设置有研磨电机，且研磨电机输出轴的一端延伸至研磨框的内部并通过联轴器与传动杆的右端固定连接，所述研磨框的底部设置有滤网，所述传动杆的表面设置有若干个研磨块，且研磨块的底部与滤网的顶部之间设置有研磨间隙。

优选的，所述打浆箱的顶部设置有打浆电机，且打浆电机输出轴的一端延伸至打浆箱的内部并通过联轴器固定连接有打浆刀片，所述打浆箱正面两侧的上方均连通有投料管。

优选的，所述色混箱的底部设置有料泵，且料泵进料口的一端与抽料管的一端连通，所述料泵出料口的一端连通有送料管，且送料管的一端与色混罐的内部连通。

优选的，所述色混箱的顶部设置有色混电机，且色混电机输出轴的一端延伸至色混罐的内部并通过联轴器固定连接有混料架，所述色混罐的内部设置有温度传感器，该温度传感器采用BDRTD品牌的PT100温度传感器，且色混箱的正面设置有温度采集器，该温度采集器采用BDRTD品牌的BD-921D温度采集器，所述温度传感器与温度采集器之间通过导线电性连接。

优选的，所述色混箱的内部且位于色混罐的表面设置有传热套，且传热套左侧的上下方均设置有蒸汽管二，且两个蒸汽管二的内部均与传热套的内部连通，所述色混箱的正面连通有进气管，所述色混罐内壁的中部设置有环形喷气管，且环形喷气管的内部与进气管的内部连通。

其中打浆电机、色混电机、研磨电机均可采用130ST-H04025型号的伺服电机，或其他市售型号的伺服电机。

(三)有益效果

本发明提供了一种氧化铁颜料的制备方法及装置。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)、通过蒸汽管一向加热套的内部通入蒸汽，加热套对研磨框内部的浆料进行加热，接着启动研磨电机，研磨电机输出轴带动传动杆以及研磨块进行同步转动，浆料中的颗粒物在滤网和研磨块之间进行研磨，首先通过对进入研磨框内部的浆料加热，经过加热后的浆料颗粒物发生膨化，浆料颗粒物的研磨性能上得到明显提升，配合研磨块在研磨框中转动，浆料中的颗粒物在研磨块和滤网之间进行快速研磨，对于达到滤网孔径大小的浆料颗粒物透过滤网落入研磨箱的底部，这样能够对氧化铁颜料制备出来的粒径大小保持均匀，同时也能够提高对氧化铁颜料的制备效率。

(2)、通过进气管向环形喷气管的内部通入蒸汽，通过蒸汽管二向传热套的内部通入蒸汽，蒸汽对色混罐的内部进行升温，启动色混罐顶部的色混电机，色混电机输出轴带动混料架在色混罐内部转动，转动的混料架对浆料进行分散，利用蒸汽对色混罐中的浆料进行加热，让浆料中的颗粒物保持活跃状态，配合混料架的高速搅拌作用，有效提高色浆之间的混合效果以及混合速率，进而加快了对氧化铁颜料的制备效率。

附图说明

图1为本发明氧化铁颜料的制备装置结构的示意图；

图2为本发明研磨箱结构的剖视图；

图3为本发明研磨箱内部结构的侧视图；

图4为本发明色混箱结构的剖视图。

图中，1、打浆箱；2、研磨箱；3、色混箱；4、进料斗；5、导料管；6、抽料管；7、色混罐；8、出料管；9、研磨框；10、加热套；11、蒸汽管一；12、传动杆；13、研磨电机；14、滤网；15、研磨块；16、打浆电机；17、投料管；18、料泵；19、送料管；20、色混电机；21、混料架；22、传热套；23、蒸汽管二；24、进气管；25、环形喷气管。

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1-4所示，一种氧化铁颜料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、将合成颜料滤饼从进料斗4送入打浆箱1的内部，通过两个投料管17向打浆箱1的内部分别送入水和助剂，接着启动打浆电机16，打浆电机16输出轴带动打浆刀片在打浆箱1内部对物料进行破碎打浆，得到浆料；

步骤二、浆料通过两个导料管5通入研磨框9中，通过蒸汽管一11向加热套10的内部通入60℃蒸汽，加热套10对研磨框9内部的浆料进行加热，接着启动研磨电机13，研磨电机13输出轴带动传动杆12以及研磨块15进行同步转动，浆料中的颗粒物在滤网14和研磨块15之间经过研磨后，透过滤网14落入研磨箱2的底部，启动料泵18，料泵18将研磨箱2底部的浆料通过抽料管6和送料管19抽入色混罐7中；

步骤三、启动色混罐7顶部的色混电机20，色混电机20输出轴带动混料架21在色混罐7内部转动，同时通过进气管24向环形喷气管25的内部通入80℃蒸汽，通过蒸汽管二23向传热套22的内部通入80℃蒸汽，蒸汽对色混罐7的内部进行升温，转动的混料架21对浆料进行分散；

步骤四、通过出料管8将色混罐7内部浆料抽出后泵送至喷雾干燥塔和流化床系统进行造粒干燥，得到氧化铁颜料成品。

请参阅图1所示，一种氧化铁颜料的制备装置，包括打浆箱1、研磨箱2和色混箱3，所述打浆箱1位于研磨箱2的顶部，且色混箱3位于研磨箱2的左侧，所述打浆箱1的右侧设置有进料斗4，且进料斗4的内部与打浆箱1的内部连通，所述打浆箱1正面的两侧均连通有导料管5，且两个导料管5的底端均延伸至研磨箱2的内部，所述研磨箱2左侧的下方连通有抽料管6，且抽料管6的一端与色混箱3的内部连通，所述色混箱3的内部设置有色混罐7，且色混罐7的底部连通有出料管8，所述打浆箱1的顶部设置有打浆电机16，且打浆电机16输出轴的一端延伸至打浆箱1的内部并通过联轴器固定连接有打浆刀片，所述打浆箱1正面两侧的上方均连通有投料管17。

请参阅图2-3所示，所述研磨箱2的内部设置有研磨框9，且研磨框9的表面设置有加热套10，所述研磨箱2正面的两侧均连通有蒸汽管一11，且两个蒸汽管一11的后端均与加热套10的内部连通，所述研磨框9内壁的左侧转动连接有传动杆12，所述研磨箱2的右侧设置有研磨电机13，且研磨电机13输出轴的一端延伸至研磨框9的内部并通过联轴器与传动杆12的右端固定连接，所述研磨框9的底部设置有滤网14，所述传动杆12的表面设置有若干个研磨块15，且研磨块15的底部与滤网14的顶部之间设置有研磨间隙。

请参阅图4所示，所述色混箱3的底部设置有料泵18，且料泵18进料口的一端与抽料管6的一端连通，所述料泵18出料口的一端连通有送料管19，且送料管19的一端与色混罐7的内部连通，所述色混箱3的顶部设置有色混电机20，且色混电机20输出轴的一端延伸至色混罐7的内部并通过联轴器固定连接有混料架21，所述色混罐7的内部设置有温度传感器，该温度传感器采用BDRTD品牌的PT100温度传感器，且色混箱3的正面设置有温度采集器，该温度采集器采用BDRTD品牌的BD-921D温度采集器，所述温度传感器与温度采集器之间通过导线电性连接，所述色混箱3的内部且位于色混罐7的表面设置有传热套22，且传热套22左侧的上下方均设置有蒸汽管二23，且两个蒸汽管二23的内部均与传热套22的内部连通，所述色混箱3的正面连通有进气管24，所述色混罐7内壁的中部设置有环形喷气管25，且环形喷气管25的内部与进气管24的内部连通。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种氧化铁颜料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、将合成颜料滤饼从进料斗（4）送入打浆箱（1）的内部，通过两个投料管（17）向打浆箱（1）的内部分别送入水和助剂，接着启动打浆电机（16），打浆电机（16）输出轴带动打浆刀片在打浆箱（1）内部对物料进行破碎打浆，得到浆料；

步骤二、浆料通过两个导料管（5）通入研磨框（9）中，通过蒸汽管一（11）向加热套（10）的内部通入蒸汽，加热套（10）对研磨框（9）内部的浆料进行加热，接着启动研磨电机（13），研磨电机（13）输出轴带动传动杆（12）以及研磨块（15）进行同步转动，浆料中的颗粒物在滤网（14）和研磨块（15）之间经过研磨后，透过滤网（14）落入研磨箱（2）的底部，启动料泵（18），料泵（18）将研磨箱（2）底部的浆料通过抽料管（6）和送料管（19）抽入色混罐（7）中；

步骤三、启动色混罐（7）顶部的色混电机（20），色混电机（20）输出轴带动混料架（21）在色混罐（7）内部转动，同时通过进气管（24）向环形喷气管（25）的内部通入蒸汽，通过蒸汽管二（23）向传热套（22）的内部通入蒸汽，蒸汽对色混罐（7）的内部进行升温，转动的混料架（21）对浆料进行分散；

步骤四、通过出料管（8）将色混罐（7）内部浆料抽出后泵送至喷雾干燥塔和流化床系统进行造粒干燥，得到氧化铁颜料成品；

上述方法使用的制备装置，包括打浆箱（1）、研磨箱（2）和色混箱（3），其特征在于：所述打浆箱（1）的右侧设置有进料斗（4），且打浆箱（1）正面的两侧均连通有导料管（5），所述研磨箱（2）左侧的下方连通有抽料管（6），且抽料管（6）的一端与色混箱（3）的内部连通，所述色混箱（3）的内部设置有色混罐（7），且色混罐（7）的底部连通有出料管（8）；

所述研磨箱（2）的内部设置有研磨框（9），且研磨框（9）的表面设置有加热套（10），所述研磨箱（2）正面的两侧均连通有蒸汽管一（11），且研磨框（9）内壁的左侧转动连接有传动杆（12），所述研磨箱（2）的右侧设置有研磨电机（13），且研磨电机（13）输出轴的一端通过联轴器与传动杆（12）的右端固定连接，所述研磨框（9）的底部设置有滤网（14），所述传动杆（12）的表面设置有若干个研磨块（15），且研磨块（15）的底部与滤网（14）的顶部之间设置有研磨间隙；

所述色混箱（3）的内部设置有传热套（22），且传热套（22）左侧的上下方均设置有蒸汽管二（23），所述色混箱（3）的正面连通有进气管（24），所述色混罐（7）内壁的中部设置有环形喷气管（25）；

所述色混罐（7）的内部设置有温度传感器，且色混箱（3）的正面设置有温度采集器，所述温度传感器与温度采集器之间通过导线电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种氧化铁颜料的制备方法，其特征在于：步骤一中，助剂采用质量分数为32%的氢氧化钠溶液，步骤二中，向加热套（10）的内部通入60℃蒸汽，步骤三中，向环形喷气管（25）和传热套（22）中通入80℃蒸汽。

3.根据权利要求1所述的一种氧化铁颜料的制备方法，其特征在于：所述打浆箱（1）的顶部设置有打浆电机（16），且打浆电机（16）输出轴的一端通过联轴器固定连接有打浆刀片，所述打浆箱（1）正面的两侧均连通有投料管（17）。

4.根据权利要求1所述的一种氧化铁颜料的制备方法，其特征在于：所述色混箱（3）的底部设置有料泵（18），且料泵（18）进料口的一端与抽料管（6）的一端连通，所述料泵（18）出料口的一端通过送料管（19）与色混罐（7）的内部连通。

5.根据权利要求1所述的一种氧化铁颜料的制备方法，其特征在于：所述色混箱（3）的顶部设置有色混电机（20），且色混电机（20）输出轴的一端通过联轴器固定连接有混料架（21）。

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