一种四氧化三铅氧化工艺的制作方法

文档序号:12087179阅读:1869来源:国知局

本发明涉及红丹生产领域,尤其是涉及一种四氧化三铅氧化工艺。



背景技术:

四氧化三铅是一种化学性质稳定的铅盐,俗称红丹,是一种重要的红色颜料,大量用于涂料工业,也用于蓄电池工业、玻璃工业、陶瓷网、制镜业等。

目前国内外工业生产红丹的方法主要是将电解铅加热熔融后,球磨粉碎,经过300℃的温度自然焙烧氧化生成 PBO,然后经过 500℃的高温煅烧自然氧化,得到 PB3O4 ,即红丹产品,即使现在最先进的“干湿法新工艺”生产红丹,也要经过焙烧和煅烧阶段。传统方法的缺点 :由于焙烧仓、氧化仓内在高温下,氧气不足,不能满足铅料的氧化需求,只能依靠延长氧化时间,才能得到红丹产品,能源消耗过大,生产成本高,生产效率低。

目前,四氧化三铅的氧化工艺技术都是采用柴油烧结床进行焙烧,使半成品进一步氧化而生产所需要的产品,柴油在燃烧过程中需要吸收热风中的氧气,致使热风中的氧元素含量减少,因而降低了氧化反应所需要的氧气含量,致使降低了物料的氧化反应效率;为了加快氧化反应速度,大都需要在氧化炉中加入适量的硝酸铵作为催化剂,除去成本不算,硝酸铵属于危险化学物品,在高温、高压和有可氧化的物质存在的情况下,会发生爆炸,同时它也是制备炸药的原料,在运输、贮存、使用过程中都存在安全隐患,因此传统的红丹生产工艺存在重大安全隐患。现有技术中有的通过智能供氧来实现快速制备红丹的目的,但存在着增加生产工艺流程或产率较低的问题。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种四氧化三铅氧化工艺,该工艺可实现快速制备红丹的目的,且提高产率,节约资源,节约成本,提高生产效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种四氧化三铅氧化工艺,该工艺包括以下步骤:

1)将空气进行预热;

2)将预热的空气鼓入氧化炉;

3)对氧化炉进行三段控温,氧化炉自上而下的温度分别为 :第一段温度控制在450℃~510℃,第二段温度控制在420℃~460℃,第三段温度控制在380℃~420℃;

4)物料自上而下进入氧化炉进行氧化反应;

5)在氧化炉的炉膛内充分反应后的氧化材料,储存在储料仓内并冷却;

6)待储料仓内的氧化材料温度降至60℃以下,从储料仓中放出。

进一步,将预热的空气,以15~20L/min的速度鼓入氧化炉,进风速度低于15 L /min时,对氧化炉内的加热设备加热太慢,进风速度高于20 L /min时,热能损耗过高,提高生产成本。

进一步,所述氧化炉膛分为三段,第一段为上炉膛,第二段为中炉膛,第三段为下炉膛,物料依次经过上炉膛、中炉膛和下炉膛加热,进行氧化反应。

进一步,所述上炉膛、中炉膛和下炉膛的膛壁上分别设有进风口,进风口处设有温度传感器,温度传感器与报警器连接,温度传感器和报警器均与控制器连接,以确保氧化炉内温度的稳定性,当氧化炉膛的温度超出设定范围值时,报警器想起以示警告,便于及时查找原因,调整温度并排除故障。

进一步,所述物料通过电移动床的顶端逐渐投入氧化炉,依次通过上炉膛、中炉膛、下炉膛。

本发明的有益效果:

(1)采用电加热氧化应用温度反馈控制,能确保物料充分氧化,且在氧化过程中无需添加催化剂,解决原氧化工艺必须添加适量的硝酸铵作催化剂的问题,既降低成本,同时又消除了危险化学物品硝酸铵在运输,贮存及使用过程中的安全隐患;

(2)热利用率显著提高,原工艺中柴油在燃烧过程中不可避免地会在炉堂壁积聚烟尘,而这些积聚的烟尘会影响热传导,从而导致热能损失;

(3)产品质量得到稳步的提高,电移动床实现全自动化控制,消除了人工操作过程中各种偶然因素的影响,产品合格率达到98.5%;

(4)用电代替柴油作为能源,既能节约生产成本,也有利于节能减排。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

本实施例的一种四氧化三铅氧化工艺,该工艺包括以下步骤:

1)将空气进行预热;

2)将预热的空气鼓入氧化炉;

3)对氧化炉进行三段控温,氧化炉自上而下的温度分别为 :第一段温度控制在480℃,第二段温度控制在440℃,第三段温度控制在400℃;

4)物料自上而下进入氧化炉进行氧化反应;

5)在氧化炉的炉膛内充分反应后的氧化材料,储存在储料仓内并冷却;

6)待储料仓内的氧化材料温度降至60℃以下,从储料仓中放出。

将预热的空气,以17L/min的速度鼓入氧化炉。

所述氧化炉膛分为三段,第一段为上炉膛,第二段为中炉膛,第三段为下炉膛,物料依次经过上炉膛、中炉膛和下炉膛加热,进行氧化反应。

所述上炉膛、中炉膛和下炉膛的膛壁上分别设有进风口,进风口处设有温度传感器,温度传感器与报警器连接,温度传感器和报警器均与控制器连接,以确保氧化炉内温度的稳定性,当氧化炉膛的温度超出设定范围值时,报警器想起以示警告,便于及时查找原因,调整温度并排除故障。

所述物料通过电移动床的顶端逐渐投入氧化炉,依次通过上炉膛、中炉膛、下炉膛。

本发明一种四氧化三铅氧化工艺的工作原理是:

化学方程式为2PBO+2O2=2PB2O3 ,PB2O3+O2=PB3O4;物料存放于自动投料箱内,当上炉膛温度达到480℃时开启自动投料系统,物料进入上炉膛在高温空气的作用下,物料发生氧化反应,同时因气流的作用,物料不会立即掉入下一炉膛,从而保证了发生氧化反应所需要的时间;在重力的作用下,物料在一定的时间段后仍会掉落到中炉膛和下炉膛内,而中炉膛和下炉膛与上炉膛一样有热风喷出,物料同样不会一下子掉落到下一炉膛,在此过程中由过热空气的作用,进一步进行氧化反应,物料通过三段炉膛的反应后99.5%以上的物料都生成了产品(四氧化三铅),其中物料在中炉膛中的反应条件最适合;加料采用自动控制的,当温度传感器检测到各段炉膛的温度超过设置范围时,报警器会响起,信号会通过控制器自动反馈到投料系统,投料系统通过控制物料量来达到控制炉膛温度,使炉温在设定的范围内。

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