一種鐵銅雙金屬氧化物的制備裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鐵銅雙金屬氧化物的制備裝置。它包括至少一級依次串聯的反應罐和沉淀池；一級反應罐底部出口與一級沉淀池頂部對接；一級反應罐上部設置有堿液儲罐，一級反應罐兩側設有鐵鹽投加口和銅鹽藥劑投加口，一級反應罐內中部設置有攪拌器及其攪拌槳，一級反應罐內安裝有pH計和濁度計；一級沉淀池內底部污泥斗與干燥氧化機頂部連通；干燥氧化機底部出口與研磨裝置頂部連通；二級反應罐和二級沉淀池的整體結構與連接關系與一級反應罐和一級沉淀池相同，一級沉淀池上部澄清液出水口與二級反應罐連通；二級沉淀池上部澄清液出水口與一級反應罐連通或者與下一級反應罐連通。本實用新型簡易安全易操作，能回用廢水，減少生產成本。
【專利說明】
一種鐵銅雙金屬氧化物的制備裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于雙金屬氧化物的制備裝置，具體涉及一種共沉淀法制備鐵銅雙金屬氧化物的裝置。
【背景技術】
[0002]鐵銅雙金屬氧化物已經被證明對水體中的金屬離子銻、砷和無機物磷具有重要吸附能力。該材料的使用對水環境污染小，且去除效果不錯，它一般是由鐵鹽、銅鹽混合溶液加堿共沉淀然后加熱烘干制成。其中共沉淀過程中沉淀是否完全生成以及沉淀反應時間是制備鐵銅雙金屬氧化物效率的重要方面，一般說來，都是通過調節溶液的PH值和控制反應時間來制備鐵銅雙金屬沉淀，但容易產生誤差、浪費試劑。另外，沉淀生成后廢水的回用問題沒有得到妥善的解決。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于針對以上現有技術中的不足，提供一種簡易、安全且易操作的鐵銅雙金屬氧化物的制備裝置，通過該裝置能快速判斷雙金屬氧化物沉淀是否完全生成，同時回用廢水，減少生產成本。
[0004]本實用新型的目的是通過如下的技術方案來實現的:該鐵銅雙金屬氧化物的制備裝置，它包括至少一級依次串聯的反應罐和沉淀池;一級反應罐位于一級沉淀池的水平位置之上，一級反應罐底部出口通過管道及閥門與一級沉淀池頂部對接;一級反應罐上部設置有一個堿液儲罐，一級反應罐兩側分別設有一個鐵鹽投加口和一個銅鹽藥劑投加口，一級反應罐內中部設置有一個攪拌器及其攪拌槳，一級反應罐內安裝有PH計和濁度計;一級沉淀池內底部設有倒錐形的污泥斗，污泥斗的底部出口通過管道及排泥閥與位于一級沉淀池水平位置之下的干燥氧化機頂部連通;干燥氧化機底部出口又通過管道及閥門與位于干燥氧化機水平位置之下的研磨裝置頂部連通;二級反應罐和二級沉淀池的整體結構與連接關系與所述一級反應罐和一級沉淀池的相同，一級沉淀池的上部澄清液部分設置有出水口，該出水口通過管道及栗與二級反應罐連通;二級沉淀池的上部澄清液部分設置有出水口，該出水口通過管道及栗與一級反應罐連通或者與下一級的反應罐連通。
[0005]具體的，所述攪拌器的攪拌槳采用聚四氟乙烯材料制成。
[0006]具體的，所述堿液儲罐里裝有NaOH溶液。
[0007]具體的，所述鐵鹽投加口投加的是FeCl3，所述銅鹽藥劑投加口投加的是CuSO4試劑。
[0008]本實用新型的工作過程如下:將一定質量的FeCl3與CuSO4試劑，通過投加口投加到一級反應罐中，啟動攪拌器，控制轉速為150轉/分，待混合液完全溶解后，通過堿液儲罐向一級反應罐中緩慢投加NaOH溶液，使用反應罐中pH計控制溶液pH在9-10，采用反應罐中的濁度計監測反應液的濁度，當濁度停止上升時，停止攪拌，通過一級反應罐底部的排水管流入一級沉淀池，3-5h后，將污泥斗中的沉淀物通過底部排泥閥排至干燥氧化機，干燥溫度為80°C，然后轉移至研磨裝置研磨，最后制得紅棕色粉末，S卩比表面積大、純度高的鐵銅雙金屬氧化物。由于二級反應罐、二級沉淀池與一級反應罐、一級沉淀池串聯，從而一級沉淀池上層澄清液體直接排放至二級反應罐，然后通過投加口繼續投加鐵鹽、銅鹽試劑，開啟攪拌器、投加堿液，開始生成沉淀物，通過PH計、濁度計控制反應時間，沉淀完全生成后轉移至二級沉淀池，底部沉淀物通過排泥閥運輸至干燥氧化機、研磨裝置，上層澄清水回流至一級反應罐或者繼續排入三級反應罐(如果有)。
[0009]本實用新型所具有的有益效果是:反應罐內部安裝了PH、濁度監測設備，可以定性的判斷沉淀是否完全生成，減少時間與材料的浪費；多級反應罐、沉淀池相互串聯，不僅擴大了生產量，而且隨著沉淀池底部沉淀物排放，上層澄清水接著回用到反應罐，節約用水。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型實施例的結構示意圖。
[0011]圖2本實用新型實施例1制備所得鐵銅雙金屬氧化物的掃描電鏡圖。
[0012]圖3本實用新型實施例2制備所得鐵銅雙金屬氧化物的掃描電鏡圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的描述。
[0014]實施例1:
[0015]參見圖1，本實施例包括一級反應罐5、一級沉淀池9、二級反應罐15、二級沉淀池16ο 一級反應罐5上部設置有堿液儲罐4，一級反應罐5與一級沉淀池9上下串聯，一級沉淀池9之下依次設置有干燥氧化機12、研磨裝置13。一級反應罐5兩側設有鐵鹽投加口 6和銅鹽藥劑投加口 7。一級反應罐5中部設置有攪拌器及其攪拌槳3，攪拌槳為聚四氟乙烯材料制成。一級反應罐5內安裝了 pH計1、濁度計2。一級反應罐5底部設有閥門8控制的排水管，將沉淀物排放至一級沉淀池9 ο 一級沉淀池9底部設置有倒錐形的污泥斗10，污泥斗10下部設置排泥閥11。從圖中可見，二級反應罐15和二級沉淀池16的整套結構與連接關系與一級反應罐5和一級沉淀池9的相同，一級沉淀池9的上部澄清液部分設置有出水口，該出水口通過管道及栗14與二級反應罐15連通。
[0016]本實施例工作過程如下:通過鐵鹽投加口 6和銅鹽藥劑投加口 7將162gFeCl3、160gC11SO4試劑加入到一級反應罐5中，啟動攪拌器及其攪拌槳3，控制轉速為150轉/分，待混合液完全溶解后，通過堿液儲罐4向一級反應罐5中緩慢投加NaOH溶液，使用反應罐中pH計I控制溶液pH在9，采用反應罐中的濁度計2監測反應液的濁度，當濁度停止上升時，停止攪拌，懸濁液通過由閥門8控制的一級反應罐底部的排水管流入一級沉淀池9，3h后，將污泥斗10中的沉淀物通過底部排泥閥11排至干燥氧化機12，干燥溫度為80 V，然后轉移至研磨裝置13研磨，最后制得紅棕色粉末見圖2，即比表面積大(119.17m2/g)、純度高、粒徑小的鐵銅雙金屬氧化物。二級反應罐15、二級沉淀池16與一級反應罐5、一級沉淀池9的內部構造完全相同，一級沉淀池9上層澄清液體通過栗14直接排放至二級反應罐15，然后通過投加口繼續投加鐵鹽、銅鹽試劑，開啟攪拌裝置、投加堿液，開始生成沉淀物，通過PH計、濁度計控制反應時間，沉淀完全生成后轉移至二級沉淀池16，底部沉淀物通過排泥閥運輸至干燥氧化機、研磨裝置，上部澄清水回流至一級反應罐5。
[0017]實施例2:
[0018]參見圖1，本實施例包括一級反應罐5、一級沉淀池9、二級反應罐15、二級沉淀池16ο 一級反應罐5上部設置有堿液儲罐4，一級反應罐5與一級沉淀池9上下串聯，一級沉淀池9之下依次設置有干燥氧化機12、研磨裝置13。一級反應罐5兩側設有鐵鹽投加口 6和銅鹽藥劑投加口 7。一級反應罐5中部設置有攪拌器及其攪拌槳3，攪拌槳為聚四氟乙烯材料制成。一級反應罐5內安裝了 pH計1、濁度計2。一級反應罐5底部設有閥門8控制的排水管，將沉淀物排放至一級沉淀池9 ο 一級沉淀池9底部設置有倒錐形的污泥斗10，污泥斗10下部設置排泥閥11。從圖中可見，二級反應罐15和二級沉淀池16的整套結構與連接關系與一級反應罐5和一級沉淀池9的相同，一級沉淀池9的上部澄清液部分設置有出水口，該出水口通過管道及栗14與二級反應罐15連通。
[0019]本實施例工作過程如下:通過鐵鹽投加口 6和銅鹽藥劑投加口 7將486gFeCl3、160gC11SO4試劑加入到一級反應罐5中，啟動攪拌器及其攪拌槳3，控制轉速為150轉/分，待混合液完全溶解后，通過堿液儲罐4向一級反應罐5中緩慢投加NaOH溶液，使用反應罐中pH計I控制溶液pH在10，采用反應罐中的濁度計2監測反應液的濁度，當濁度停止上升時，停止攪拌，懸濁液通過由閥門8控制的一級反應罐5底部的排水管流入一級沉淀池9，5h后，將污泥斗10中的沉淀物通過底部排泥閥11排至干燥氧化機12，干燥溫度為80 V，然后轉移至研磨裝置13研磨，最后制得紅棕色粉末見圖3，即比表面積大(238.79m2/g)、純度高、粒徑小的鐵銅雙金屬氧化物。二級反應罐15、二級沉淀池16與一級反應罐5、一級沉淀池9的內部構造完全相同，一級沉淀池5上層澄清液體通過栗14直接排放至二級反應罐15，然后通過加料口繼續投加鐵鹽、銅鹽試劑，開啟攪拌裝置、投加堿液，開始生成沉淀物，通過PH計、濁度計控制反應時間，沉淀完全生成后轉移至二級沉淀池16，底部沉淀物通過排泥閥運輸至干燥氧化機、研磨裝置，上部澄清水回流至一級反應罐5。
【主權項】
1.一種鐵銅雙金屬氧化物的制備裝置，其特征在于:它包括至少一級依次串聯的反應罐和沉淀池；一級反應罐位于一級沉淀池的水平位置之上，一級反應罐底部出口通過管道及閥門與一級沉淀池頂部對接;一級反應罐上部設置有一個堿液儲罐，一級反應罐兩側分別設有一個鐵鹽投加口和一個銅鹽藥劑投加口，一級反應罐內中部設置有一個攪拌器及其攪拌槳，一級反應罐內安裝有PH計和濁度計;一級沉淀池內底部設有倒錐形的污泥斗，污泥斗的底部出口通過管道及排泥閥與位于一級沉淀池水平位置之下的干燥氧化機頂部連通；干燥氧化機底部出口又通過管道及閥門與位于干燥氧化機水平位置之下的研磨裝置頂部連通;二級反應罐和二級沉淀池的整套結構與連接關系與所述一級反應罐和一級沉淀池的相同，一級沉淀池的上部澄清液部分設置有出水口，該出水口通過管道及栗與二級反應罐連通;二級沉淀池的上部澄清液部分設置有出水口，該出水口通過管道及栗與一級反應罐連通或者與下一級的反應罐連通。2.根據權利要求1所述鐵銅雙金屬氧化物的制備裝置，其特征在于:所述攪拌器的攪拌槳采用聚四氟乙烯材料制成。3.根據權利要求1所述鐵銅雙金屬氧化物的制備裝置，其特征在于:所述堿液儲罐里裝有NaOH溶液。4.根據權利要求1所述鐵銅雙金屬氧化物的制備裝置，其特征在于:所述鐵鹽投加口投加的是FeCl3，所述銅鹽藥劑投加口投加的是CuSO4試劑。
【文檔編號】B01J20/06GK205517796SQ201620323853
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月18日
【發明人】李勇超, 胡曉先, 張飛, 任伯幟
【申請人】湖南科技大學