一种全铁检测过程中的含铁原料溶解装置的制作方法

本实用新型涉及铁矿石全铁检测技术领域，更具体地说，涉及一种全铁检测过程中的含铁原料溶解装置。

背景技术：

含铁原料是高炉炼铁的重要原料，铁是含铁原料的主要元素，铁品位直接影响着铁水质量和炼铁效益，因此检测含铁原料中的全铁含量至关重要。但是，铁元素在矿石中成各种物相存在，不同物相的含铁矿物具有不同的选冶性能。为了准确地反映铁矿石的物质组成状况，正确评价铁矿床的质量，常采用化学物相分析方法，将矿石中的含铁矿物划分为磁性铁、赤褐铁、碳酸铁、硫化铁、硅酸铁五种类别。上述五种类别的铁元素分量的总和，应等于矿石中的含铁总量，即全铁(Total iron)。

含铁原料的全铁含量常采用重铬酸钾滴定法检测。样品处理方法分酸溶解和碱熔融法，铁的还原方式有氯化亚锡—氯化汞还原和三氯化钛还原^[1]，目前使用比较多的是三氯化钛还原重铬酸钾滴定法^[2]。在进行检测的过程中，往往需要用高浓度强酸浓酸先对含铁粉料进行预先溶解，在强酸溶解含铁粉料的过程中往往存在以下问题：(1)浓酸溶解含铁原料的过程属于酸解过程，往往会发生放热反应，易造成浓酸溶液的飞溅，严重危害操作人员的操作安全；(2)浓酸溶液易挥发，产生挥发性的酸性有毒气体，危害操作人员的呼吸道健康；(3)实验室在对含铁粉料酸解的过程中，往往由于搅拌不足而发生成分偏析或浓度梯度，造成含铁粉料溶解不完全或者溶解不充分，极易造成含铁粉料全铁检测不准确，影响检测结果的准确性。亟需提供一种专门应用于实验室操作的含铁粉料溶解装置，从而为实验室的含铁粉料酸解提供安全的操作设备。

经专利检索，已经有相关技术方案公开。如：发明创造的名称为：钴废料酸解反应器^[3](中国专利号：ZL201120015112.6，授权公告日：2011.08.24)、一种硫酸法钛白粉生产的酸解系统^[4](中国专利号：ZL201320859876.2，授权公告日：2014.06.04)；上述公开的技术方案虽然对现有的酸解装置进行了改进，但是，上述的改进往往是为了提高酸解效率和酸解过程的稳定性。然而，并未有效地解决含铁粉料溶解的过程中，易发生喷溅、挥发性有毒气体溢出的问题，而且现有酸解设备并没有专门应用于含铁粉料全铁检测的溶解设备，使得难以实现大批量铁矿石样品的批量检测，严重影响了实验与检测的效率。

参考文献：

[1]GB/T 6730.4—1986，铁矿石化学分析方法氯化亚锡—氯化汞—重铬酸钾容量法测定全铁量[S].

[2]GB/T 6730.5—2007，铁矿石全铁含量的测定三氯化钛还原法[S].

[3]安化金源新材料有限责任公司.钴废料酸解反应器，中国：ZL201120015112.6[P].2011.08.24.

[4]西昌瑞康钛业有限公司.一种硫酸法钛白粉生产的酸解系统，中国：ZL201320859876.2[P].2014.06.04.

技术实现要素：

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的就是解决现有技术中，含铁粉料全铁检测时，在溶解含铁粉料的过程中含铁粉料酸解不完全，易产生检测误差，而且浓酸溶液易挥发、喷溅，严重危害操作人员身体健康的不足，提供一种全铁检测过程中的含铁原料溶解装置，一方面有效地避免浓酸在酸解含铁粉料的过程中发生喷溅和挥发有害气体，另一方面实现含铁粉料快速、有效溶解，从而解决以上不足。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种全铁检测过程中的含铁原料溶解装置，包括粉料溶解槽、密封部件、抽风机、搅拌机构、进液管、加热部件和粉料加入管；所述的粉料溶解槽为顶部开口的容器，所述的粉料溶解槽的下端外部设置有加热部件；粉料溶解槽的下部设置有搅拌机构，所述的粉料溶解槽上部设置有密封部件，该密封部件边缘与粉料溶解槽内壁紧密贴合，实现将粉料溶解槽的顶部开口进行密封；所述的密封部件上开设有安装孔，安装孔内安装有粉料加入管和进液管，所述的安装孔与粉料加入管的外壁紧密贴合，安装孔与进液管的外壁紧密贴合；所述的粉料溶解槽的上部侧壁上开设有通气管，通气管通过管道与抽风机的进口端相连；所述的粉料加入管的顶部设置有加料口，加料口上设置有与之相配合的加料盖；所述的进液管为弯曲的管状结构，进液管包括进液管进口端、连接弯管和进液管出口端，进液管进口端位于进液管出口端的上部，进液管进口端通过连接弯管与进液管出口端相连，并构成弯曲的管状结构。

1)粉料加入管的顶部设置有加料口，在溶解含铁粉料的过程中，含铁粉料可以由加料口经粉料加入管加入到粉料溶解槽中，从而避免含铁粉料洒落在粉料溶解槽外部而造成检测误差，且加料口上设置有与之相配合的加料盖，从而防止溶液由粉料加入管喷溅到粉料溶解槽外部；

2)进液管通过连接弯管与进液管出口端相连，并构成弯曲的管状结构，喷溅液滴在沿直线方向喷溅的过程中，不可避免的将与进液管进行碰撞，进液管可以有效的防止喷溅液滴由粉料溶解槽中喷溅而出，从而有效的防止喷溅液滴危害操作人员安全；

3)粉料溶解槽的下部设置有搅拌机构，从而可以将粉料和浓酸溶液充分的混合，防止浓酸在酸解粉料的过程中，发生生成分偏析或浓度梯度，从而使得含铁粉料充分有效的酸解；

4)粉料溶解槽上部设置有密封部件，该密封部件边缘与粉料溶解槽内壁紧密贴合，安装孔与粉料加入管的外壁紧密贴合，实现将粉料溶解槽的顶部开口进行密封，防止有毒气体由粉料溶解槽顶部开口处挥发至室内，危害操作人员的身体健康；

5)粉料溶解槽的上部侧壁上开设有通气管，通气管通过管道与抽风机的进口端相连，挥发的有毒气体经通气管由抽风机的出口端排出，从而防止有毒的气体进入环境中，避免有毒气体危害操作人员的身体健康；

6)粉料溶解槽的下端外部设置有加热部件，加热部件可对粉料溶解槽进行加热，从而加快含铁粉料的溶解速率，提高了检测效率。

更进一步地，所述的通气管位于密封部件的下部边缘位置。

通气管位于密封部件的下部边缘位置，混合过程中产生的有毒气体，可由该通气管充分、有效地排出，防止有毒气体挥发至室内，避免危害操作人员身体健康。

更进一步地，所述的密封部件上开设有2-3个安装孔。

密封部件上可根据需要开设有2-3个安装孔，方便浓酸溶液由不同的安装孔中的进液管加入粉料溶解槽中。

更进一步地，所述的粉料溶解槽的底部设置有出料管，出料管上设置有出料管开关。

1)粉料溶解槽的底部设置有出料管，在粉料溶解槽中溶解后的含铁粉料溶液可以充分、完全的由粉料溶解槽的底部的出料管排出，防止粉料溶解槽中的液体剩余；

2)在清洗的过程中，也可以直接将清洗液由进液管加入，并由出料管排出，方便粉料溶解槽清洗、维护和保养。

更进一步地，所述的抽风机的出口端与废气处理部件相连。

废气的处理装置可以将浓酸混合过程中产生的挥发性有毒气体进行吸收、处理，防止有毒气体进入环境中污染环境，也可以有效地避免有毒气体危害操作人员的身体健康。

更进一步地，所述的通气管为弯曲的管状结构。

通气管设置为弯曲的管状结构，而喷溅液滴往往是沿着直线方向喷入溶液以外的空间，从而可以防止喷溅液滴进入通气管，影响通气管和抽风机的使用寿命，从而达到保护抽风机的作用。

更进一步地，所述的进液管由石英玻璃制成。

1)石英玻璃具有良好的耐腐蚀性，进液管由石英玻璃制成，使得进液管具有良好的耐腐蚀性，从而保证了该装置的使用寿命；

2)石英玻璃具有良好的稳定性，使得进液管不会与浓酸溶液发生反应。

更进一步地，所述的粉料溶解槽由PVC材质制成。

PVC材质具有很强的耐腐蚀性，从而保证粉料溶解槽的使用寿命。

更进一步地，所述的加料口与加料盖通过铰链转动连接。

加料口与加料盖通过铰链转动连接，便于加料盖的打开和闭合，含铁粉料可以快速地加入粉料溶解槽中，提高了检测效率。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种全铁检测过程中的含铁原料溶解装置，溶液在混合和稀释过程中产生的喷溅，喷溅液滴往往是沿着直线方向喷入溶液以外的空间，而进液管通过连接弯管与进液管出口端相连，并构成弯曲的管状结构，喷溅液滴在沿直线方向喷溅的过程中，不可避免的将与进液管进行碰撞，进液管可以有效的防止喷溅液滴由粉料溶解槽中喷溅而出，加料口上设置有与之相配合的加料盖，防止浓酸溶液由粉料加入管喷溅到粉料溶解槽外部；

(2)本实用新型的一种全铁检测过程中的含铁原料溶解装置，粉料溶解槽的下部设置有搅拌机构，防止含铁粉料酸解的过程中发生生成分偏析或浓度梯度，使得含铁粉料溶解更加充分；粉料溶解槽上部设置有密封部件，该密封部件边缘与粉料溶解槽内壁紧密贴合，实现将粉料溶解槽的顶部开口进行密封，防止有毒气体由粉料溶解槽顶部开口处挥发至室内；粉料溶解槽的上部侧壁上开设有通气管，通气管通过管道与抽风机的进口端相连，挥发的有毒气体经通气管由抽风机的出口端排出，从而防止有毒的气体进入环境中，避免有毒气体危害操作人员的身体健康；

(3)本实用新型的一种全铁检测过程中的含铁原料溶解装置，通气管位于密封部件的下部边缘位置，混合过程中产生的有毒气体，可由该通气管充分、有效地排出，防止有毒气体挥发至室内，避免危害操作人员身体健康；

(4)本实用新型的一种全铁检测过程中的含铁原料溶解装置，粉料溶解槽的底部设置有出料管，在粉料溶解槽中溶解后的含铁粉料溶液可以充分、完全的由粉料溶解槽的底部的出料管排出，防止粉料溶解槽中的液体剩余；而且，在清洗的过程中，也可以直接将清洗液由进液管加入，并由出料管排出，方便粉料溶解槽清洗、维护和保养；

(5)本实用新型的一种全铁检测过程中的含铁原料溶解装置，废气的处理部件可以将含铁粉料酸解过程中产生的挥发性有毒气体进行吸收、处理，防止有毒气体进入环境中污染环境，也可以有效地避免有毒气体危害操作人员的身体健康；

(6)本实用新型的一种全铁检测过程中的含铁原料溶解装置，通气管设置为弯曲的管状结构，而喷溅液滴往往是沿着直线方向喷入溶液以外的空间，从而可以防止喷溅液滴进入通气管，影响通气管和抽风机的使用寿命，从而达到保护抽风机的作用；

(7)本实用新型的一种全铁检测过程中的含铁原料溶解装置，进液管由石英玻璃制成，石英玻璃具有良好的耐腐蚀性，使得进液管具有良好的耐腐蚀性，从而保证了该装置的使用寿命；此外，由于石英玻璃具有良好的稳定性，使得进液管不会与浓酸溶液发生反应；

(8)本实用新型的一种全铁检测过程中的含铁原料溶解装置，粉料溶解槽的下端外部设置有加热部件，加热部件可对粉料溶解槽进行加热，从而加快含铁粉料的溶解速率，提高了检测效率。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的进液管的结构示意图；

图3为本实用新型的粉料加入管的结构示意图；

图4为实施例3的结构示意图；

图5为实施例5的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、粉料溶解槽；11、加热部件；12、粉料加入管；13、加料口；14、加料盖；2、密封部件；3、通气管；4、抽风机；5、搅拌机构；6、进液管；61、进液管进口端；62、连接弯管；63、进液管出口端；64、漏斗入口；71、出料管；72、出料管开关；8、废气处理部件；81、进气管。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图，对本实用新型作详细描述。

实施例1

结合图1、图2和图3所示，本实用新型的一种全铁检测过程中的含铁原料溶解装置，包括粉料溶解槽1、密封部件2、抽风机4、搅拌机构5、进液管6、加热部件11和粉料加入管12；所述的进液管6为弯曲的管状结构，进液管6包括进液管进口端61、连接弯管62和进液管出口端63，进液管进口端61位于进液管出口端63的上部，进液管进口端61通过连接弯管62与进液管出口端63相连，并构成弯曲的管状结构(如图2所示)；由于进液管进口端61位于进液管出口端63的上部当将浓酸溶液加入在进液管进口端61处时，浓酸溶液可在重力的作用下，由进液管进口端61经连接弯管62流到进液管出口端63，并进入粉料溶解槽1中；此外，溶液在含铁粉料在酸解的过程中浓酸溶液易产生的喷溅，喷溅液滴往往是沿着直线方向喷入溶液以外的空间，进液管6为构成弯曲的管状结构，喷溅液滴在沿直线方向喷溅的过程中，不可避免的将与进液管6的内壁进行碰撞，进液管6可以有效的防止喷溅液滴由粉料溶解槽1中喷溅而出，从而有效的防止喷溅液滴危害操作人员安全。

所述的粉料溶解槽1为顶部开口的容器，其横截面可以为多边形，也可以为圆形或椭圆形。粉料溶解槽1的下端外部设置有加热部件11，所述的加热部件11为电磁加热或者电阻加热，加热部件11与电源电连接，将电能转化为热能，并为粉料溶解槽1提供热量，加热部件11对粉料溶解槽1进行加热，从而加快含铁粉料的溶解速率，提高了检测效率；粉料溶解槽1的下部设置有搅拌机构5，搅拌机构5在机械力的驱动下，对粉料溶解槽1内的液体进行搅拌，防止含铁粉料酸解的过程中发生成分偏析或浓度梯度，使得含铁粉料溶解更加充分；其中机械力可以电机的驱动力。所述的粉料溶解槽1上部设置有密封部件2，该密封部件2边缘与粉料溶解槽1内壁紧密贴合，实现将粉料溶解槽1的顶部开口进行密封，防止有毒气体由粉料溶解槽1顶部开口处挥发至室内。

所述的密封部件2上开设有2个安装孔，安装孔内安装有粉料加入管12和进液管6。进液管6的进液管出口端63由其中一个安装孔安装在密封部件2上，并将粉料溶解槽1内部与外部进行连通，浓酸溶液由进液管6加入粉料溶解槽1中，所述的安装孔与进液管6的外壁紧密贴合；实现将安装孔与进液管6边缘的密封，防止有毒气体由安装孔与进液管6的间隙处挥发至室内。上述的密封部件2的另一安装孔内安装有粉料加入管12，所述的粉料加入管12为竖直的管状结构，从而便于含铁粉料加入粉料溶解槽1中，安装孔与粉料加入管12的外壁紧密贴合，防止有毒气体由安装孔与粉料加入管12的间隙处挥发至室内。粉料加入管12的顶部设置有加料口13，所述的加料口13为倒置的漏洞状，加料口13上设置有与之相配合的加料盖14，且加料口13与加料盖14通过铰链转动连接；在溶解含铁粉料的过程中，含铁粉料可以由加料口13经粉料加入管12加入到粉料溶解槽1中，从而避免含铁粉料洒落在粉料溶解槽1外部而造成检测误差，且加料口13上设置有与之相配合的加料盖14，从而防止溶液由粉料加入管12喷溅到粉料溶解槽1外部，加料口13与加料盖14通过铰链转动连接，便于加料盖14的打开和闭合，含铁粉料可以快速地加入粉料溶解槽中，提高了检测效率。所述的粉料溶解槽1的上部侧壁上开设有通气管3，通气管3通过管道与抽风机4的进口端相连，挥发的有毒气体经通气管3由抽风机4的出口端排出。粉料溶解槽1的上部侧壁上开设有通气管3，通气管3通过管道与抽风机4的进口端相连，挥发的有毒气体经通气管由抽风机4的出口端排出，从而防止有毒的气体进入环境中，避免有毒气体危害操作人员的身体健康。

值得说明的是：上述的通气管3位于密封部件2的下部边缘位置，通气管3位于密封部件2的下部边缘位置，混合过程中产生的有毒气体，可由该通气管3充分、有效地排出，防止有毒气体挥发至室内，避免危害操作人员身体健康。

含铁粉料的溶解过程：旋转加料盖14绕加料口13转动而打开加料盖14，将含铁粉料放入加料口13中，含铁粉料由加料口13经粉料加入管12加入到粉料溶解槽1中，而后用蒸馏水冲洗粉料加入管12和加料口13，且冲洗液完全进入粉料溶解槽1中，从而避免了检测误差。而后打开抽风机4进行抽气，再由进液管6将浓酸加入粉料溶解槽1中，搅拌机构5对使浓酸与含铁粉料充分搅拌，从而将含铁粉料充分溶解。

实施例2

本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：所述的粉料溶解槽1的底部设置有出料管71，出料管71上设置有出料管开关72；打开出料管开关72后，粉料溶解槽1中混合后的浓酸溶液可以完全的由粉料溶解槽1的底部的出料管71排出，防止粉料溶解槽1中的液体剩余；而且，在清洗的过程中，也可以直接将清洗液由进液管6加入，并由出料管71排出，方便粉料溶解槽1的清洗、维护和保养。所述的密封部件2上开设有1个安装孔。

实施例3

如图4所示，本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：所述的抽风机4的出口端与废气处理部件8相连。抽风机4的出口端与废气处理部件8的进气管81相连，进气管81的底部位于液面下部，抽风机4排出的废气由进气管81进入废气处理部件8，挥发的有毒气体经废气处理部件8进行洗涤、吸收，从而防止废气中的有毒物质进入环境。废气处理部件8中存放的为碱性的洗涤液。

废气的处理部件8可以将含铁粉料酸解过程中产生的挥发性有毒气体进行吸收、处理，防止有毒气体进入环境中污染环境，也可以有效地避免有毒气体危害操作人员的身体健康；所述的密封部件2上开设有3个安装孔，其中2个安装孔中安装有进液管6，第3个安装孔中安装有粉料加入管12。

实施例4

本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：所述的通气管3为弯曲的管状结构。通气管3设置为弯曲的管状结构，而喷溅液滴往往是沿着直线方向喷入溶液以外的空间，从而可以防止喷溅液滴进入通气管3，影响通气管3和抽风机4的使用寿命，从而达到保护抽风机4的作用。

所述的进液管6由石英玻璃制成，石英玻璃具有良好的耐腐蚀性，使得进液管6具有良好的耐腐蚀性，从而保证了装置的使用寿命；此外，由于石英玻璃具有良好的稳定性，使得进液管6不会与浓酸溶液发生反应。此外，所述的粉料溶解槽1由PVC材质制成，PVC材质具有很强的耐腐蚀性，从而保证粉料溶解槽1的使用寿命。

实施例5

如图5所示，本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于：所述的进液管6为弯曲的管状结构，进液管6包括进液管进口端61、连接弯管62和进液管出口端63，进液管进口端61位于进液管出口端63的上部，且进液管进口端61的上部设置有漏斗入口64；该漏斗入口64上端开口直径大于进液管进口端61的直径，由于漏斗入口64直径较大，在由进液管进口端61加入溶液时，浓酸可以顺利的由进液管进口端61加入进液管6，并由进液管6进入粉料溶解槽1中；为液体加入粉料溶解槽1提供方便。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。