專利名稱：一種堿金屬錫酸鹽生產(chǎn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種無(wú)機(jī)化合物錫酸鹽的生產(chǎn)方法，具體是一種錫酸鉀、錫酸 鈉無(wú)機(jī)鹽化合物的生產(chǎn)新方法。
背景技術(shù)：
錫酸鉀、錫酸鈉是一種含錫的堿性無(wú)機(jī)化合物，產(chǎn)品為白色結(jié)晶，易溶于水， 溶液呈堿性。錫酸鉀、錫酸鈉作為錫的堿性電鍍材料廣泛用于電鍍行業(yè)，主要用
于電子、汽車(chē)制造、罐裝食品盒等鍍錫；也應(yīng)用于織物印染工業(yè)，玻璃、陶瓷、 造幣等工業(yè)。目前國(guó)內(nèi)鍍錫行業(yè)仍以酸性錫鹽化合物為主，使用酸性鍍錫液在鍍 錫工藝過(guò)程中生產(chǎn)三廢污染相當(dāng)嚴(yán)重，且難以進(jìn)行處理。而鍍錫工藝使用錫酸鉀、 錫酸鈉堿性鍍液，則可降低三廢污染，是一種極佳鍍錫用無(wú)機(jī)錫鹽化合物。
關(guān)于堿金屬錫酸鹽的生產(chǎn)工藝，鄭鐵鋒1993年申請(qǐng)的中國(guó)專利CN1078444, 公開(kāi)了一種堿金屬錫酸鹽的制備方法，是以金屬為原料，直接與濃硝酸和濃鹽酸 的混合酸起反應(yīng)，然后將反應(yīng)后的澄清液緩慢與濃氨水作用，反應(yīng)的白色沉淀完 全溶解于堿溶液中，加入適量過(guò)氧化氫，經(jīng)濃縮、結(jié)晶、烘干和粉碎可得到純潔
的堿金屬錫酸鹽。
顧榴根2003年申請(qǐng)的中國(guó)專利CN1546383A中提供了 一種錫酸鹽的制備方 法，是采用錫和濃硝酸生產(chǎn)P-錫酸，再將卜錫酸與氫氧化鉀加熱共熔，冷卻， 加水溶解，過(guò)濾，蒸發(fā)濃縮析出結(jié)晶產(chǎn)物錫酸鉀。
陳紹春2006年申請(qǐng)的中國(guó)專利CN1872699A中提供了 一種錫酸鉀的生產(chǎn)新 方法,則是釆用金屬錫與氯氣反應(yīng)合成四氯化錫，四氯化錫與堿中和得到正錫酸, 正錫酸與氫氧化鉀合成錫酸鉀溶液，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、干燥后得到錫酸鉀產(chǎn)品。
1978年由Horn發(fā)明的美國(guó)專利4066518 "Production of potassium or sodium stamate "中提供的方法是金屬錫在電解槽中與氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液通過(guò)隔膜 電解的方式先形成堿金屬的亞錫鹽，該亞錫鹽再使用氧氣氧化得到堿金屬錫酸鹽。
上述幾種方法普遍存在操作復(fù)雜、工藝流程長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)成本費(fèi)用 較高等問(wèn)題，且生產(chǎn)能力較小，難以滿足巿場(chǎng)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種堿金屬錫酸鹽生產(chǎn)的方法，具有搡作方便、工 藝流程短、工藝技術(shù)可靠、產(chǎn)品純度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)能力大、生產(chǎn)成 本低等優(yōu)點(diǎn)，且整個(gè)工藝過(guò)程中無(wú)三廢產(chǎn)生。
本方法是利用金屬錫粉與堿金屬氫氧化物溶液在壓力釜內(nèi)經(jīng)加溫、加壓、 通氧反應(yīng)，直接一步氧化合成為堿金屬錫酸鹽溶液，該溶液經(jīng)過(guò)濾后，依次進(jìn) 行濃縮結(jié)晶、脫水，得到堿金屬錫酸鹽產(chǎn)品，其反應(yīng)式如下
Sn + 2KOH + 02 + 2H20 = K2Sn03'3H20 Sn + 2NaOH + 02 + 2H20 = Na2Sn03*3H20
本發(fā)明還包括以下技術(shù)方案堿錫質(zhì)量比為0.7~ 1.5:1;液固質(zhì)量比為3 10:1;壓力釜內(nèi)表壓為0.5MPa 1.5MPa;反應(yīng)合成溫度為100°C ~ 180°C。
金屬錫粉的粒度<0.3mm,反應(yīng)過(guò)程中持續(xù)通氧且氧氣純度為80%~99%， 反應(yīng)合成時(shí)間0.5小時(shí)~3小時(shí)。
堿金屬氫氧化物釆用氫氧化鉀或氫氧化鈉，氫氧化鉀與錫粉質(zhì)量比選取1 ~ 1.5:1,氫氧化鈉與錫粉質(zhì)量比選取0.70-1:1。
反應(yīng)生成的堿金屬錫酸鹽溶液濃縮結(jié)晶后釆用離心脫水，濃縮的母液返回 到氧壓合成工序循環(huán)利用。
本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明由于是利用金屬錫粉與堿金屬氫氧化物溶液在壓力釜內(nèi)直接反應(yīng)一 步生成堿金屬錫酸鹽，即錫酸鉀、錫酸鈉，工藝過(guò)程大為縮短；
在合成反應(yīng)過(guò)程中不引入任何其他試劑，避免了其他生產(chǎn)工藝過(guò)程中的溶 液凈化和洗滌過(guò)程，因而無(wú)任何廢渣和廢水產(chǎn)生。反應(yīng)是在密閉的壓力釜內(nèi)進(jìn) 行，無(wú)廢氣產(chǎn)生。因此本發(fā)明的錫酸鹽生產(chǎn)方法整個(gè)工藝過(guò)程中無(wú)三廢產(chǎn)生， 對(duì)環(huán)境無(wú)有害影響；
本生產(chǎn)方法由于工藝過(guò)程簡(jiǎn)短、不引入其他試劑，因此所產(chǎn)出的錫酸鉀、 錫酸鈉產(chǎn)品具有純度高、有害雜質(zhì)元素極低、質(zhì)量穩(wěn)定的特點(diǎn)；
本生產(chǎn)方法由于工藝過(guò)程大為縮短，生產(chǎn)過(guò)程中不需要中和、洗滌及凈化 等過(guò)程，因此使用該方法進(jìn)行錫酸鉀、錫酸鈉產(chǎn)品的生產(chǎn)，錫的直接回收率可 達(dá)到95%以上，生產(chǎn)成本大為降低。


圖i為本發(fā)明的工藝流程圖
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:錫酸鉀的制備方法1
將900克工業(yè)級(jí)氫氧化鉀溶解在純水中，溶解后的溶液總體積約為3L,將 該溶液加入壓力釜內(nèi)，啟動(dòng)攪拌，再加入600克錫粉，密封加料口后加熱至80°C 通氧氣至壓力釜表壓0.6MPa，待溫度升至13(TC時(shí)調(diào)整壓力釜表壓至l.OMPa, 反應(yīng)l小時(shí)后冷卻卸壓放料，自然過(guò)濾后溶液清亮，該清亮溶液進(jìn)行濃縮結(jié)晶， 離心機(jī)過(guò)濾后產(chǎn)出母液150mL,含錫52.18g/L，產(chǎn)出錫酸鉀產(chǎn)品1487克。該產(chǎn) 品質(zhì)量為可溶錫38.68%、游離KOH 0.310%、白度88.8、 As 0.00001%、 Pb 0.0025%、水不溶物0.00 18%、 KC1 0.049%、 KN03 0.010%、 Sb 0.0021%,錫直 收率95.86%。
實(shí)施例2:錫酸鉀的制備方法2
將9公斤氫氧化鉀溶解在純水中，溶解后的溶液總體積為30L,加入壓力 釜內(nèi)，啟動(dòng)攪拌，再加入錫粉6公斤，密封加料口后加熱至8(TC通氧氣至壓力 條表壓0.6MPa，待溫度升至130'C時(shí)調(diào)整壓力釜表壓至1.3MPa。反應(yīng)1.5小時(shí) 后冷卻卸壓放料，板框過(guò)濾后溶液清亮，該清亮溶液進(jìn)行濃縮結(jié)晶，離心過(guò)濾 后產(chǎn)出母液3L,含錫32.5g/L，產(chǎn)出產(chǎn)品重15.38公斤，產(chǎn)品質(zhì)量為可溶錫 38.34%、游離KOH 0.96%、白度88.6、As 0.0001%、Pb<0.002 %、水不溶物0.028%、 KC1 0.037%、 KN03 0.010%、 Sb 0.0021%,錫直收率98.28%。
實(shí)施例3:錫酸鈉的制備方法
將3.5公斤氫氧化鈉溶解在純水中，溶解后的溶液總體積為28L,加入壓力 釜內(nèi)，啟動(dòng)攪拌，再加入錫粉3.5公斤，密封加料口后加熱至8(TC通氧氣至壓 力釜表壓0.8MPa，待溫度升至13(TC時(shí)調(diào)整壓力釜表壓至1.3MPa。反應(yīng)1小時(shí) 后冷卻卸壓放料，自然過(guò)濾后溶液清亮，該清亮溶液進(jìn)行濃縮結(jié)晶，離心過(guò)濾 后產(chǎn)出母液2.66L,含錫51.72g/L,產(chǎn)出錫酸鈉產(chǎn)品7852克，產(chǎn)品質(zhì)量為可溶 錫42.82%、游離NaOH 0.26%、 Pb 0.0017%、 Sb 0.0014%、 As 0.0001%、 Fe 0.0008%、 NaN03 0.005%、水不溶物0.022%,錫直收率96.06%。
權(quán)利要求
1、一種堿金屬錫酸鹽的生產(chǎn)方法，其特征在于利用金屬錫粉與堿金屬氫氧化物溶液在壓力釜內(nèi)經(jīng)加溫、加壓、通氧反應(yīng)，直接氧化合成為堿金屬錫酸鹽溶液，該溶液經(jīng)過(guò)濾后，依次進(jìn)行濃縮結(jié)晶、脫水，得到堿金屬錫酸鹽產(chǎn)品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的堿金屬錫酸鹽的生產(chǎn)方法，其特征在于堿 錫質(zhì)量比為0.7-1.5:1;液固質(zhì)量比為3~ 10:1;壓力釜內(nèi)表壓為0.5MPa 1.5MPa;反應(yīng)合成溫度為100°C ~ 180°C。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的堿金屬錫酸鹽的生產(chǎn)方法，其特征在于金屬 錫粉的粒度《0.3mm，反應(yīng)過(guò)程中持續(xù)通氧且氧氣純度為80%~99%,反應(yīng) 合成時(shí)間0.5小時(shí) 3小時(shí)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的堿金屬錫酸鹽的生產(chǎn)方法，其特征在于堿金 屬氫氧化物釆用氫氧化鉀或氫氧化鈉，氫氧化鉀與錫粉質(zhì)量比選取1 1.5:1， 氫氧化鈉與錫粉質(zhì)量比選取0.70~1:1。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3和4所述堿金屬錫酸鹽的生產(chǎn)方法，其特征在于反 應(yīng)生成的堿金屬錫酸鹽溶液濃縮結(jié)晶后釆用離心脫水，濃縮的母液返回到氧 壓合成工序循環(huán)利用。
全文摘要
一種堿金屬錫酸鹽生產(chǎn)的方法。本發(fā)明屬于一種無(wú)機(jī)化合物錫酸鹽的生產(chǎn)方法，它以金屬錫粉、堿金屬氫氧化物、純水為原料，在壓力釜內(nèi)經(jīng)加溫、加壓、通氧反應(yīng)，直接氧化合成為堿金屬錫酸鹽溶液，該溶液經(jīng)過(guò)濾后，依次進(jìn)行濃縮結(jié)晶、脫水，得到堿金屬錫酸鹽產(chǎn)品。該方法具有操作方便、工藝流程短、工藝技術(shù)可靠、產(chǎn)品純度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)能力大、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。產(chǎn)出極少量的浸出渣可返回錫冶煉系統(tǒng)予以回收，濃縮母液返回浸出，因此整個(gè)工藝過(guò)程中無(wú)三廢產(chǎn)生，對(duì)環(huán)境無(wú)有害影響，是一種適用于工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)高純度堿金屬錫酸鹽的方法。
文檔編號(hào)C01G19/00GK101348276SQ20081005887
公開(kāi)日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2008年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月2日
發(fā)明者唐蕓生, 楊健偉, 蘇瑞春, 趙惠玲 申請(qǐng)人:云南錫業(yè)集團(tuán)(控股)有限責(zé)任公司