一种三氯化铁溶液同步净化与浓缩的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种三氯化铁溶液同步净化与浓缩的装置,利用FeCl3是共价化合物并且在水溶液中容易聚合成大分子量的“聚三氯化铁”的特性，把三氯化铁溶液喷射成烟雾状，携带有“聚三氯化铁”的雾粒因为较重，所以其扬程、射程最小；纯粹的H2O雾粒（水汽）扬程、射程就最大；而携带其它化学成份（如氯化铜、氯化钙、氯化锌、氯化镉等等）的雾粒由于其含量本身较少，故其扬程、射程居于前述两者之间,利用这一特点把不同扬程的雾化颗粒收集在不同的位置，从而达到达到净化并浓缩三氯化铁等溶液的目的。本装置解决了传统设备中消耗大量能源、因FeCl3挥发而造成管道堵塞和吸收塔堵塞、FeCl3溶液产品杂质较高等难题。

Device for simultaneous purification and concentration of ferric chloride solution

The utility model discloses a synchronous purification device and concentration of ferric chloride solution, and the use of FeCl3 is a covalent compound in aqueous solution polymerization to form a high molecular weight poly ferric chloride \, the ferric chloride solution injection into smoke like, carrying the\ poly three ferric chloride \because of heavy fog particles, so the lift range, minimum; pure H2O droplet (water vapor), the maximum lift range; while carrying other chemical components (such as copper chloride, calcium chloride, zinc chloride, cadmium chloride and so on) the fog particles because of its content is less, so the head, in the range between the two, the use of the characteristics of the aerosol particles different head collected in different locations, so as to achieve purification and concentration of solution to ferric chloride. The utility model solves the problem that a large amount of energy is consumed in the traditional equipment, the pipeline is blocked due to the volatilization of FeCl3, the absorption tower is blocked, and the impurities in the FeCl3 solution are higher.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及湿法冶金行业，特别是三氯化铁溶液的提纯浓缩设备。
技术介绍
传统的工业化生产三氯化铁(FeCl3)溶液产品或者六水合三氯化铁（FeCl3·6H2O）的过程中，因为FeCl3溶液中铁元素的浓度低、含杂质高，对FeCl3溶液进行净化和浓缩是必须的工艺环节。现有的、传统的生产FeCl3(三氯化铁)工艺或者方法中，对FeCl3溶液的净化，主要方法是—加碱提高FeCl3溶液的碱性，将其酸碱度调节至pH=1～2，三氯化铁溶液自身部分水解出一定量的Fe(OH)3（氢氧化三铁，胶体），利用Fe(OH)3胶体强大的吸附性吸附杂质，溶液经液固分离后，杂质随着胶体与三氯化铁溶液分离，达到净化溶液的目的。此工艺方法的缺点是Fe(OH)3胶体不容易与溶液分离，无论是采用抽滤、还是压滤的方式进行液固分离时Fe(OH)3胶体会严重堵塞滤布，产能非常低；即使是采用离心机对处理后的溶液进行离心，效果也不佳，因为Fe(OH)3胶体是极其微小的颗粒物，密度较小，即使长时间陈化后也没有形成更大质量的胶体颗粒。此工艺方法，因为难以实现液固分离，已经被淘汰，被取而代之的方法是对上游工序的氯化亚铁（FeCl2）溶液进行净化。但是，对氯化亚铁（FeCl2）溶液的净化，因为氯化亚铁是低价态物质所以必须是在还原氛围中进行，而在还原氛围中可供选择和开发的净化技术手段非常有限——锡、锑、砷等杂质元素处于低价态，无法被树脂吸附、无法被萃取分离等等，致使下游的FeCl3(三氯化铁)溶液产品杂质较高。现有的、传统的生产FeCl3工艺或者方法中，对FeCl3溶液的浓缩，主要方法是——利用蒸汽热交换或者电能把溶液加热至100℃甚至是高于100℃，挥发掉FeCl3溶液中的水份，从而使FeCl3溶液得到浓缩。此工艺方法的缺点是消耗了大量的能量，挥发水份的同时，也会有大量的FeCl3随着盐酸汽体和水蒸汽挥发出去，既造成铁的损失，也造成管道、尾气吸收塔等处到处是FeCl3成份，容易堵塞管道，堵塞吸收塔的充填物。技术人员在三氯化铁的的生产技术及生产设备上进行着不断的改进。在已有的三氯化铁生产方法中技术文献中，专利文献【申请号：200810110685.X】公开了一种“一种制备高纯度三氯化铁的方法”，该方法包括如下步骤:首先以有机铁为原料经升华或蒸馏提纯有机铁，接着再在一定温度下将有机铁炭化成Fe/C粉，接着再与高纯度盐酸和氧化剂反应生成含炭粉的三氯化铁水溶液，再经过滤分离炭粉，滤液浓缩得高纯度三氯化铁。该法非常简洁，使用的原料为有机铁，铁元素的含量比较低，会影响产出量，再者碳粉的过滤是一个比较麻烦的问题，但专利内容中没有提及，因此其实用性还有待商榷。综上所述，传统的三氯化铁的生产和浓缩方法中存在固液分离困难、有效成分损失大、管道容易堵塞等缺陷。
技术实现思路
本技术提供一种三氯化铁溶液同步净化与浓缩的装置,解决了传统工艺设备存在的消耗大量能源、因FeCl3挥发而造成的管道和吸收塔堵塞以及FeCl3溶液产品杂质较高的技术问题。一种三氯化铁溶液同步净化与浓缩的装置，包括提纯箱、滤尘网、雾化喷头，提纯箱采用箱式腔体结构，在提纯箱内部分隔有雾化室和上下两层多个集液室，每个集液室内安置有一个挡板，雾化室的进气口处设置有雾化喷头，雾化喷头伸入到雾化室内部，同时雾化室和每个集液室的底部，都设置有耐酸耐腐蚀材质的出水口，出气口处安装有无级调速抽风机并与吸收塔连通。优选方案的提纯箱上、下两层分别设置有4个集液室，提纯箱由聚四氟乙烯板材或者其它塑料板材制作。本技术的显著效果在于：1、本技术在常温、室温下就可以操作，无需用消耗蒸汽或者电能，结构简单，易于安装。2、尤其突出的优势是没有萃取工序，解决了传统设备中消耗大量能源、因FeCl3挥发而造成管道堵塞和吸收塔堵塞、FeCl3溶液产品杂质较高等难题。3、调试好最佳生产参数后，完全可以实现自动化运行，无需人员值守，具有安全环保、无三废排放、成本低廉的优点。附图说明图1是本技术净化、浓缩三氯化铁溶液的流程图。图2是传统工艺净化、浓缩三氯化铁溶液的流程图。图3为本技术所述的提纯箱示意图。其中：集液室1—8；雾化室9；雾化喷头10；挡板11；滤尘网12。具体实施方式下面结合图1—3对本技术进行说明。本技术三氯化铁溶液同步净化与浓缩的装置，首先打开安装有滤尘网12的进气口，开启由聚四氟乙烯板材或者其它塑料板材制作的“提纯箱”上尾气口的无级调速抽风机，随后雾化喷头10在提纯箱的雾化室内把FeCl3溶液喷射成烟雾状，调整尾气口的无级调速抽风机至雾化室9的烟雾不往进气口逸出为止，之后再稍调至进气口有微风进入的状态，此时，受尾气口的抽风负压作用，烟雾状物质将被引入第A层和第B层，依次进入第A层的1、2、3、4集液室和第B层的5、6、7、8集液室，雾状物质在集液室“漂流”的过程中，将会容易重新“凝结”成较大颗粒的液滴，液滴受地球重力的作用而落入集液室的底部。液滴受集液室四壁和上方挡板11的阻挡后形成颗粒更大的液滴，在地球重力的作用下，也会流落至下方的集液室内，需要特别说明的是，在所有烟雾状物质雾粒中，携带有“聚三氯化铁”的雾粒因为较重，扬程、射程就比较短，故携带有“聚三氯化铁”的雾粒，重新“凝结”成颗粒较大的液滴之后优先流落至雾化室下方，所以不难理解，对各集液箱按聚三氯化铁进行排序时，A层依次是集液室1、集液室2、集液室3、集液室4，B层依次是集液室5、集液室6、集液室7、集液室8。最后，把集液室1、2、5、6捕集的含有较高浓度的FeCl3的溶液，流回至母液，再一次参与挥发提纯的历程，这样，溶液中FeCl3的含量就会越来越高，同时溶液中的杂质也会越来越低，直到达到产品质量目标为止。实施例1：第一步：打开进气口，开启“提纯箱”上尾气口的无级调速抽风机。第二步：打开雾化器开关，把吸液管插入蒸馏水中，吸液管吸取蒸馏水进入提纯箱，在玻璃雾化器处被喷射成雾状。调整尾气口的无级调速抽风机至雾化室的烟雾不往进气口逸出为止，之后再稍调至进气口有微风进入的状态。第三步：把吸液管从蒸馏水中取出，此时玻璃雾化器不再产生雾汽，打开雾化室和各集液室的前面面板，用干净毛巾擦干提纯箱内腔。第四步：关闭雾化室和各集液室的前面面板，把吸液管插入体积为5升、含Fe3+量为146.23克／升的FeCl3溶液中。第五步：FeCl3溶液经玻璃雾化器雾化，20分钟后5升FeCl3溶液已经雾化完毕，分别单独收集雾化室和各个集液室的溶液，并分别单独化验化学成份。上述实验得到的化学成份如下表：观察上表可知，雾化室、集液室1、集液室5，最低浓度为186.23克/升；三者的体积（见表中带“*”处数据）合计为1.52+0.82+0.73＝3.07（升）。简单起见，假设三者混合后的体积不变，则加权后的Fe3+浓度为：[(1.52×218.93+0.82×193.65+0.73×186.23)克]÷[（1.53+0.82+0.73）升]＝204.40克/升，通过换算可知，FeCl3=42.07%，完全达到《GB/T1621——2008工业氯化铁》和《GB/T4482——2006水处理剂氯化铁》等国家标准中规定的FeCl3≥38%的含量要求；直收率（简单起见，按体积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三氯化铁溶液同步净化与浓缩的装置，包括提纯箱、滤尘网（12）、雾化喷头（10），其特征在于：提纯箱采用箱式腔体结构，在提纯箱内部分隔有雾化室（9）和上下两层多个集液室，每个集液室内安置有一个挡板（11），雾化室的进气口处设置有雾化喷头（10），雾化喷头伸入到雾化室内部，同时雾化室和每个集液室的底部，都设置有耐酸耐腐蚀材质的出水口，出气口处安装有无级调速抽风机并与吸收塔连通。

【技术特征摘要】
1.一种三氯化铁溶液同步净化与浓缩的装置，包括提纯箱、滤尘网（12）、雾化喷头（10），其特征在于：提纯箱采用箱式腔体结构，在提纯箱内部分隔有雾化室（9）和上下两层多个集液室，每个集液室内安置有一个挡板（11），雾化室的进气口处设置有雾化喷头（10），雾化喷头伸入到雾化室内部，同时雾化室和每个集液室的底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁春堂，阮靖远，
申请(专利权)人：广西红润化工科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广西;45