本發(fā)明涉及紅丹生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是涉及一種四氧化三鉛氧化工藝。
背景技術(shù)：
四氧化三鉛是一種化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的鉛鹽，俗稱紅丹，是一種重要的紅色顏料，大量用于涂料工業(yè)，也用于蓄電池工業(yè)、玻璃工業(yè)、陶瓷網(wǎng)、制鏡業(yè)等。
目前國(guó)內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)紅丹的方法主要是將電解鉛加熱熔融后，球磨粉碎，經(jīng)過(guò)300℃的溫度自然焙燒氧化生成 PBO，然后經(jīng)過(guò) 500℃的高溫煅燒自然氧化，得到 PB3O4 ，即紅丹產(chǎn)品，即使現(xiàn)在最先進(jìn)的“干濕法新工藝”生產(chǎn)紅丹，也要經(jīng)過(guò)焙燒和煅燒階段。傳統(tǒng)方法的缺點(diǎn) ：由于焙燒倉(cāng)、氧化倉(cāng)內(nèi)在高溫下，氧氣不足，不能滿足鉛料的氧化需求，只能依靠延長(zhǎng)氧化時(shí)間，才能得到紅丹產(chǎn)品，能源消耗過(guò)大，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低。
目前，四氧化三鉛的氧化工藝技術(shù)都是采用柴油燒結(jié)床進(jìn)行焙燒，使半成品進(jìn)一步氧化而生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品，柴油在燃燒過(guò)程中需要吸收熱風(fēng)中的氧氣，致使熱風(fēng)中的氧元素含量減少，因而降低了氧化反應(yīng)所需要的氧氣含量，致使降低了物料的氧化反應(yīng)效率；為了加快氧化反應(yīng)速度，大都需要在氧化爐中加入適量的硝酸銨作為催化劑，除去成本不算，硝酸銨屬于危險(xiǎn)化學(xué)物品，在高溫、高壓和有可氧化的物質(zhì)存在的情況下，會(huì)發(fā)生爆炸，同時(shí)它也是制備炸藥的原料，在運(yùn)輸、貯存、使用過(guò)程中都存在安全隱患，因此傳統(tǒng)的紅丹生產(chǎn)工藝存在重大安全隱患?，F(xiàn)有技術(shù)中有的通過(guò)智能供氧來(lái)實(shí)現(xiàn)快速制備紅丹的目的，但存在著增加生產(chǎn)工藝流程或產(chǎn)率較低的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種四氧化三鉛氧化工藝，該工藝可實(shí)現(xiàn)快速制備紅丹的目的，且提高產(chǎn)率，節(jié)約資源，節(jié)約成本，提高生產(chǎn)效率。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種四氧化三鉛氧化工藝，該工藝包括以下步驟：
1）將空氣進(jìn)行預(yù)熱；
2）將預(yù)熱的空氣鼓入氧化爐；
3）對(duì)氧化爐進(jìn)行三段控溫，氧化爐自上而下的溫度分別為 ：第一段溫度控制在450℃~510℃，第二段溫度控制在420℃~460℃，第三段溫度控制在380℃~420℃；
4）物料自上而下進(jìn)入氧化爐進(jìn)行氧化反應(yīng)；
5）在氧化爐的爐膛內(nèi)充分反應(yīng)后的氧化材料，儲(chǔ)存在儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)并冷卻；
6）待儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)的氧化材料溫度降至60℃以下，從儲(chǔ)料倉(cāng)中放出。
進(jìn)一步，將預(yù)熱的空氣，以15~20L/min的速度鼓入氧化爐，進(jìn)風(fēng)速度低于15 L /min時(shí)，對(duì)氧化爐內(nèi)的加熱設(shè)備加熱太慢，進(jìn)風(fēng)速度高于20 L /min時(shí)，熱能損耗過(guò)高，提高生產(chǎn)成本。
進(jìn)一步，所述氧化爐膛分為三段，第一段為上爐膛，第二段為中爐膛，第三段為下?tīng)t膛，物料依次經(jīng)過(guò)上爐膛、中爐膛和下?tīng)t膛加熱，進(jìn)行氧化反應(yīng)。
進(jìn)一步，所述上爐膛、中爐膛和下?tīng)t膛的膛壁上分別設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器與報(bào)警器連接，溫度傳感器和報(bào)警器均與控制器連接，以確保氧化爐內(nèi)溫度的穩(wěn)定性，當(dāng)氧化爐膛的溫度超出設(shè)定范圍值時(shí)，報(bào)警器想起以示警告，便于及時(shí)查找原因，調(diào)整溫度并排除故障。
進(jìn)一步，所述物料通過(guò)電移動(dòng)床的頂端逐漸投入氧化爐，依次通過(guò)上爐膛、中爐膛、下?tīng)t膛。
本發(fā)明的有益效果：
（1）采用電加熱氧化應(yīng)用溫度反饋控制，能確保物料充分氧化，且在氧化過(guò)程中無(wú)需添加催化劑，解決原氧化工藝必須添加適量的硝酸銨作催化劑的問(wèn)題，既降低成本，同時(shí)又消除了危險(xiǎn)化學(xué)物品硝酸銨在運(yùn)輸，貯存及使用過(guò)程中的安全隱患；
（2）熱利用率顯著提高，原工藝中柴油在燃燒過(guò)程中不可避免地會(huì)在爐堂壁積聚煙塵，而這些積聚的煙塵會(huì)影響熱傳導(dǎo)，從而導(dǎo)致熱能損失；
（3）產(chǎn)品質(zhì)量得到穩(wěn)步的提高，電移動(dòng)床實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化控制，消除了人工操作過(guò)程中各種偶然因素的影響，產(chǎn)品合格率達(dá)到98.5%；
（4）用電代替柴油作為能源，既能節(jié)約生產(chǎn)成本，也有利于節(jié)能減排。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
本實(shí)施例的一種四氧化三鉛氧化工藝，該工藝包括以下步驟：
1）將空氣進(jìn)行預(yù)熱；
2）將預(yù)熱的空氣鼓入氧化爐；
3）對(duì)氧化爐進(jìn)行三段控溫，氧化爐自上而下的溫度分別為 ：第一段溫度控制在480℃，第二段溫度控制在440℃，第三段溫度控制在400℃；
4）物料自上而下進(jìn)入氧化爐進(jìn)行氧化反應(yīng)；
5）在氧化爐的爐膛內(nèi)充分反應(yīng)后的氧化材料，儲(chǔ)存在儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)并冷卻；
6）待儲(chǔ)料倉(cāng)內(nèi)的氧化材料溫度降至60℃以下，從儲(chǔ)料倉(cāng)中放出。
將預(yù)熱的空氣，以17L/min的速度鼓入氧化爐。
所述氧化爐膛分為三段，第一段為上爐膛，第二段為中爐膛，第三段為下?tīng)t膛，物料依次經(jīng)過(guò)上爐膛、中爐膛和下?tīng)t膛加熱，進(jìn)行氧化反應(yīng)。
所述上爐膛、中爐膛和下?tīng)t膛的膛壁上分別設(shè)有進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器與報(bào)警器連接，溫度傳感器和報(bào)警器均與控制器連接，以確保氧化爐內(nèi)溫度的穩(wěn)定性，當(dāng)氧化爐膛的溫度超出設(shè)定范圍值時(shí)，報(bào)警器想起以示警告，便于及時(shí)查找原因，調(diào)整溫度并排除故障。
所述物料通過(guò)電移動(dòng)床的頂端逐漸投入氧化爐，依次通過(guò)上爐膛、中爐膛、下?tīng)t膛。
本發(fā)明一種四氧化三鉛氧化工藝的工作原理是：
化學(xué)方程式為2PBO+2O2=2PB2O3 ，PB2O3+O2=PB3O4；物料存放于自動(dòng)投料箱內(nèi)，當(dāng)上爐膛溫度達(dá)到480℃時(shí)開(kāi)啟自動(dòng)投料系統(tǒng)，物料進(jìn)入上爐膛在高溫空氣的作用下，物料發(fā)生氧化反應(yīng)，同時(shí)因氣流的作用，物料不會(huì)立即掉入下一爐膛，從而保證了發(fā)生氧化反應(yīng)所需要的時(shí)間；在重力的作用下，物料在一定的時(shí)間段后仍會(huì)掉落到中爐膛和下?tīng)t膛內(nèi)，而中爐膛和下?tīng)t膛與上爐膛一樣有熱風(fēng)噴出，物料同樣不會(huì)一下子掉落到下一爐膛，在此過(guò)程中由過(guò)熱空氣的作用，進(jìn)一步進(jìn)行氧化反應(yīng)，物料通過(guò)三段爐膛的反應(yīng)后99.5%以上的物料都生成了產(chǎn)品（四氧化三鉛），其中物料在中爐膛中的反應(yīng)條件最適合；加料采用自動(dòng)控制的，當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到各段爐膛的溫度超過(guò)設(shè)置范圍時(shí)，報(bào)警器會(huì)響起，信號(hào)會(huì)通過(guò)控制器自動(dòng)反饋到投料系統(tǒng)，投料系統(tǒng)通過(guò)控制物料量來(lái)達(dá)到控制爐膛溫度，使?fàn)t溫在設(shè)定的范圍內(nèi)。