CN209396900U - 一种工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置 - Google Patents
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Abstract
本申请属于纳米氧化锌制备技术领域，具体涉及一种工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置。该装置包括溶解罐和分别设于溶解罐上部的进水管和底部的出料管；所述溶解罐，为一顶部设有加料口的密封性罐体，加料口沿罐体边缘可开合设置。采用本申请所提供的工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置后，通过液体加料方式可较好减少高锰酸钾对于生产环境的污染性，同时便于精确控制用量以提高氧化锌生产过程中的氧化效果；而另一方面，通过对本申请所提供加料装置的联用，可为氧化剂浓度的便利调整奠定基础，进而为相关生产过程的自动化、连续化生产奠定基础。因而具有较好的实用价值和推广应用意义。
Description
技术领域
本申请属于纳米氧化锌制备技术领域，具体涉及一种工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置。
背景技术
氧化锌、尤其是高活性纳米氧化锌广泛应用于化工、电子、生物、涂料、油墨、造纸、化纤、橡胶等领域，是一种重要的生产原料。现有工业化纳米氧化锌制备工艺中，以全湿法制备工艺较为成熟和应用较为普遍。其主要工艺流程为：以粗氧化锌或金属冶炼厂烟道灰（氧化锌含量为60%~70%）做原料，经过硫酸浸取得到含有Fe2+、Mn2+等杂质金属离子的非纯净的硫酸锌溶液，然后经过一次氧化和置换反应（锌粉还原）进行净化，以除去溶液中的铜、铁、铅、锰等杂质元素，进一步经过二次氧化后，通过与纯碱反应制备获得碱式碳酸锌，进一步经洗涤、烘干及煅烧后即可获得氧化锌产品。
现有规模化工业生产制备过程中，一般可将氧化锌的整个制备过程分为：浸取工段、净化工段、中和工段、水洗煅烧工段等若干工段，从而便于生产管理，但由于不同生产厂家以及不同工段所涉及生产设备类型型号较多，且多为大型生产设备，因此对现有生产设备及工艺的进一步改进工作较为缺乏，且改进难度较大。而另一方面，为进一步适应提高生产效率、降低能耗及优化生产工艺和生产环境的技术要求，对于现有生产设备仍有进一步研究和改进提升的必要性。
就现有技术中的净化工段而言，净化工段主要是利用高锰酸钾、双氧水等氧化剂将溶解浸取后硫酸锌溶液中的铜、镍、镉等杂质氧化并还原置换为沉淀，从而提高溶液中硫酸锌的纯净度。实际生产中，由于高锰酸钾作为氧化剂具有氧化效果较好、成本低、使用便捷且便于存储等优点，因而是最为主要和常用的氧化剂类型。但是现有技术中在添加使用高锰酸钾时，其主要使用方式是：根据前期生产原料内杂质检测结果，在净化反应罐内直接加入固体高锰酸钾，待溶液呈现微红色时停止加入，反应一定时间后，待溶液无色后再进行检测确认氧化效果。这种方式的弊端主要是：高锰酸钾属于强氧化性物质，搬运及添加过程中容易形成扬尘进而严重影响生产环境的安全性；另一方面，现有添加使用更多依赖主观的观察效果，且比较依赖于后续搅拌混合操作，使得氧化反应效果不够稳定。因此极有必要进一步改进。
发明内容
本申请目的在于提供一种工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置，从而为相关氧化、净化工段优化以及生产工艺的优化奠定基础。
本申请所采取的技术方案详述如下。
一种工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置，包括溶解罐和分别设于溶解罐上部的进水管和底部的出料管；
所述溶解罐，为一顶部设有加料口的密封性罐体，加料口沿罐体边缘可开合设置；
实际设计中，进水管上设有进水阀和流量计，进水管前端还可设计有滤网，以滤除水体中杂质（尤其是金属类杂质，从而减少对后续生产过程影响），从而便于对进水量进行控制；出料管上同样设计有流量计和出水阀，从而便于控制出料量，在出水管前端同样可以设置滤网，以避免高锰酸钾物料中杂质进入后续生产流程；另一方面，优选设计中，出料管上设计有动力泵，通过主动泵送方式可以实现较远距离物料输送。
优选设计中，溶解罐内部底板上设有动力搅拌装置，从而加快氧化剂高锰酸钾的溶解，同时确保溶解均匀；
进一步优选设计中，溶解罐顶部的加料口前方设计有称重装置，从而便于高锰酸钾氧化剂称重后直接投入溶解罐内，同时也便于不同浓度高锰酸钾氧化剂的调整和制备。
实际使用中，还可将两套本申请所述工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置进行联用（其中一套的出料管直接连接后一套的加料口即可），其中一套用于制备固定浓度的氧化剂母液，另一套仅需调整进水量即可调整制备成不同浓度氧化剂溶液，从而适应不同生产原料需要。
具体生产应用时，根据高锰酸钾氧化剂浓度需要，通过溶解罐顶部称重装置称重后即可直接加入溶解罐内，从而避免物料的来回运输；而在溶解罐内，配合搅拌装置应用及进水量控制，即可将高锰酸钾快速制备成相应浓度的氧化剂，并通过泵送方式进行生产应用。
总体而言，采用本申请所提供的工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置后，通过液体加料方式可较好减少高锰酸钾对于生产环境的污染性，同时便于精确控制用量以提高氧化锌生产过程中的氧化效果；而另一方面，通过对本申请所提供加料装置的联用，可为氧化剂浓度的便利调整奠定基础，进而为相关生产过程的自动化、连续化生产奠定基础。因而具有较好的实用价值和推广应用意义。
附图说明
图1为本申请所提供工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本申请做进一步的解释说明。
实施例
如图1所示，本申请所提供的工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置，包括溶解罐10和分别设于溶解罐上部的进水管1和底部的出料管7。
所述溶解罐10，为一顶部设有加料口4的密封性罐体，加料口4沿罐体边缘可开合设置，从而便于减少投料过程中高锰酸钾的扬尘。优选设计中，溶解罐10顶部的加料口4前方设计有称重装置3，从而便于在对高锰酸钾氧化剂称重后直接投入溶解罐内，以减少对于高锰酸钾物料的来回搬运，同时也便于不同浓度高锰酸钾氧化剂的调整和制备。
实际设计中，进水管1上设有进水阀11和流量计2，从而便于对进水量进行控制；同时进水管1前端还可设计有滤网，以滤除水体中杂质（尤其是金属类杂质，因为本申请主要应用于净化工段，净化工段主要目的即去除原料浸取后溶液中除锌外的其他金属杂质）。
出料管7上同样可设计有流量计5和出水阀8，从而便于控制出料量。在出料管7出料前端（可设于溶解罐体内部）同样可以设置滤网，以避免高锰酸钾物料中未溶解杂质进入后续生产流程；另一方面，优选设计中，出料管8上设计有动力泵6，通过主动泵送方式可以实现高锰酸钾氧化剂较远距离物料输送。
优选设计中，溶解罐10内部底板上还可设计有动力搅拌装置9，从而加快氧化剂高锰酸钾的溶解速度，同时也可确保物料输送过程中溶液浓度的均匀一致。
实际生产应用中，为满足自动化和连续化生产需要，可将两套本申请所述工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置进行联用（其中一套的出料管7直接连接后一套的加料口4即可），其中一套用于制备固定浓度的氧化剂母液，另一套仅需调整进水量即可调整制备成不同浓度氧化剂溶液，从而适应不同生产原料、不同氧化程度需要。
Claims (9)
1.一种工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置，其特征在于，该装置包括溶解罐和分别设于溶解罐上部的进水管和底部的出料管；
所述溶解罐，为一顶部设有加料口的密封性罐体，加料口沿罐体边缘可开合设置。
2.如权利要求1所述工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置，其特征在于，进水管上设有进水阀和流量计。
3.如权利要求1或2所述工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置，其特征在于，进水管前端设计有滤网。
4.如权利要求1所述工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置，其特征在于，出料管上设计有流量计和出水阀。
5.如权利要求1或4所述工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置，其特征在于，出水管前端设置有滤网。
6.如权利要求5所述工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置，其特征在于，出料管上设计有动力泵。
7.如权利要求1所述工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置，其特征在于，溶解罐内部底板上设有动力搅拌装置。
8.如权利要求1所述工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置，其特征在于，溶解罐顶部的加料口前方设计有称重装置。
9.如权利要求1所述工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置，其特征在于，两套工业化氧化锌制备过程中的氧化剂加料装置串联，其中一套的出料管直接连接于后一套的加料口。
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