[實用新型]一種高活性超微粒氫氧化鐵的快速制備裝置

有效

• 申請號: 201120427074.5
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN202279704U
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 畢學軍;張波;劉長青;程麗華;張峰
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: C01G49/02
• 分類號: C01G49/02
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所 37224
• 代理人: 王書剛

技術領域

本實用新型涉及一種應用于水處理的凈水劑、催化劑、吸收劑和砷解毒劑以及顏料、藥物的高活性超微粒氫氧化鐵的制備裝置，屬于氫氧化鐵制備技術領域。

背景技術

目前，氫氧化鐵的制備通常采用如下方法：

①利用Fe³⁺的水解反應因溫度升高而加強的原理，將飽和三氯化鐵溶液滴入沸水中，繼續煮沸至溶液呈紅褐色即制得氫氧化鐵膠體，其化學反應式為：

???????Fe^3+?+?3H₂O→Fe(OH)₃↓?+?3H⁺；

②可溶性堿和?Fe³⁺鹽溶液反應制取氫氧化鐵，例如氫氧化鈉和硫酸鐵反應生成氫氧化鐵膠體，其化學反應式為：?

　　6NaOH?+?Fe₂(SO₄)_3?→2Fe(OH)₃↓+?3Na₂SO₄

③由可溶性Fe³⁺鹽溶液加氨水沉淀制取氫氧化鐵膠體，例如三氯化鐵、硝酸鐵溶液加入氨水沉淀生成氫氧化鐵，其化學反應式為：

FeCl₃?+3?NH_3?+?3H₂O?=?Fe(OH)₃↓+?3?NH₄Cl

上述幾種制備方法得到的氫氧化鐵，其化學式Fe(OH)₃，深棕色絮狀沉淀，相對密度為3.4～3.9，加熱時逐漸分解而成氧化鐵。氫氧化鐵具有兩性，但其堿性強于酸性，新制得的氫氧化鐵易溶于無機酸和有機酸，亦可溶于熱濃堿。但新鮮的氫氧化鐵經放置或加熱過程（即使是短時間的）很容易發生性質變化，表現為其在酸中的溶解度下降，特別隨著放置時間的延長，其越難溶于酸。

因此，現有氫氧化鐵制備方法存在問題：

（1）由于上述幾種制備方法得到的氫氧化鐵的組成是可變的，通常以Fe₂O₃·?nH₂O(水合氧化鐵)表示，當n=3時其主要以Fe(OH)₃形式存在，當n=1時其主要以FeO(OH)(羥基氧化鐵)?形式存在。制備獲得的氫氧化鐵在放置沉淀和受熱過程中n值變小，n值變小伴隨兩種性質的改變，①沉淀顏色加深；②較難溶解于酸(或堿)，化學活潑性相對減弱。該現象也就是氫氧化鐵的陳化現象，該陳化作用最終導致氫氧化鐵的化學活潑性下降，對氫氧化鐵在水處理過程中作為凈水劑、催化劑、吸收劑和砷解毒劑等作用能力與效率產生不利影響。

（2）上述幾種氫氧化鐵制備方法均需利用反應釜等專用設備，不僅存在設備復雜、生產效率低與生產過程的熱量、藥品的損失問題，而且無法實現制備后氫氧化鐵的快速使用，尤其氫氧化鐵在轉運、存儲過程中不可避免地出現陳化現象，氫氧化鐵膠體凝結沉淀，影響最終的使用的效果。

發明內容

本實用新型針對現有氫氧化鐵制備技術存在的問題，在傳統氫氧化鐵制備原理與方法的基礎上，提供一種高活性超微粒氫氧化鐵的快速制備裝置，該裝置不僅解決了傳統氫氧化鐵制備過程化學藥劑混合控制問題，而且可以實現在線實時制備與即時使用，避免氫氧化鐵制備后存儲陳化導致的反應效率下降問題。

?本實用新型的高活性超微粒氫氧化鐵的快速制備裝置采用以下技術解決方案：

該氫氧化鐵的快速制備裝置，包括鐵鹽藥劑進藥管、堿性藥劑進藥套管、堿性藥劑進藥管和離心泵，堿性藥劑進藥套管套裝在鐵鹽藥劑進藥管上并固定連接在一起，兩者的內壁之間存在間隙，堿性藥劑進藥套管的一端與離心泵的進口端連接，鐵鹽藥劑進藥管伸入離心泵的泵腔內，鐵鹽藥劑進藥管處于堿性藥劑進藥套管外部的一段上設有鐵鹽藥劑控制閥，堿性藥劑進藥套管上設有與其連通的堿性藥劑進藥管，堿性藥劑進藥管上安裝有堿性藥劑控制閥。

所述鐵鹽藥劑進藥管中心線、堿性藥劑進藥套管中心線和離心泵進口端中心線三線重合。

所述鐵鹽藥劑進藥管伸入離心泵泵腔內一端的端面與離心泵的葉輪鎖定件之間的距離為5mm～10mm。

應用時，鐵鹽藥劑溶液和堿性藥劑溶液兩者按相應的投藥量比例進入離心泵，在離心泵旋轉葉輪的帶動下充分混合，發生化學反應，合成氫氧化鐵，氫氧化鐵溶液由離心泵出口排出，可以直接應用。