[其他]钖中矿液相氧化法制取二氧化钖

说明书

锡中矿液相氧化法制取二氧化锡。本法是一种以锡中矿为原料，制取二氧化锡的化学冶金方法。本发明的内容，主要包括制备亚锡稳固体、亚锡的硫酸浸出、液相氧化、分段灼烧与二次氧化。本发明提供的方法，为难选共生矿的处理和制取二氧化锡的原料来源开辟了新途径。

本发明是一种以锡中矿为原料，制取二氧化锡的化学冶金技术，特别适用于高铁难选锡中矿。

二氧化锡（SnO₂），白色四角晶体。比重7.0，熔点1127℃。不溶于水，稀酸和碱液，溶于浓硫酸。与碱共熔能形成锡酸盐。二氧化锡是搪瓷和电磁的主要原材料之一，也是制造陶瓷器的着色剂，纺织品的媒染剂和增重剂，钢和玻璃的磨光剂以及乳白玻璃的原料，以及作为延长碳电极寿命的添加剂。二氧化锡有着十分广泛的用途。但是，目前国内外已经工业化的二氧化锡的生产方法，均是以精锡为原料，通过硝酸氧化或高温直接氧化法制得（见《化工生产技术》广西化工研究所情报室，1985，12，p263～265）。这两种生产方法存在着以下几方面的问题：（1）作为生产原料的精锡日益减少，不能满足二氧化锡生产的需要;（2）硝酸氧化法的产品色度差，需要大量洗涤用水，会产生氮氧化物的污染;（3）用高温氧化法能耗高、设备复杂。国内外为改进二氧化锡的生产方法，曾进行了试验研究，但在现有技术中尚无一种以锡中矿，特别是以难选高铁锡中矿为原料制取二氧化锡的方法。

本发明的目的，在于提供一种以难选锡中矿为原料，液相氧化，制备优质二氧化锡的方法。为难选共生矿的处理利用和二氧化锡原料的来源开辟新途径。

本发明的内容和实施方法，包括亚锡稳固体的制备，亚锡的硫酸浸出、液相氧化、分段灼烧与二次氧化及三废处理共五个步骤，现分述如下：

1、亚锡稳固体的制备：

以含锡12～17%、铁38～43%、砷0.3～0.8%的锡中矿为原料，在振动式球磨机内进行粉碎，使粒度达-150～-200目，并按1∶0.1～0.15的配比加入褐煤作还原剂，按1∶0.02～0.05或者1∶0.07～0.1的配比加入石英砂或铝土矿作稳定剂，在有盖坩锅内进行还原稳固，反应时间为1～2小时。主要化学反应为：

XMeO+ySnO₂+nc→XMeO·ySnO+nco₂↑

稳定剂 锡中矿 褐煤 亚锡稳固体

2、亚锡的硫酸浸出：将以上制得的还原稳固体用摩尔浓度为6～9M的硫酸浸出，在带电动搅拌的搪瓷反应器内进行，并加热以使硫酸保持恒沸，浸出时间为30～90分钟，矿料与硫酸的固液比为1∶1～3，即得到硫酸亚锡浸出液。主要化学反应为：

XMeO·ySnO+nH⁺→ySn⁺⁺+xMe⁺⁺+n/2H₂O

3、液相氧化：在搅拌条件下，加入硫酸调整至含硫酸0.7～1摩尔/立升，并加入液相氧化剂碳酸钠和抑制剂三硫代碳酸钠于硫酸亚锡浸出液中，液相氧化剂的用量为锡∶氧化剂＝1∶0.4～0.7，抑制剂的用量为锡∶抑制剂＝1∶0.001～0.003，充分沉淀析出水合氧化锡。

4、分段灼烧与二次氧化：

（1）低温脱水干燥：将所得的水合氧化锡在蒸汽烘房中，于80～120℃下烘烤5～7小时使物料基本干燥。

（2）中温锻烧彻底脱水：将干燥物料移至中温焙烧炉中，于550～650℃脱水20～50分钟。主要化学反应为：

（SnO）₃·2H₂O3SnO+2H₂O

Sn（OH）₂SnO+H₂O

（3）粉碎及二次强制氧化：为使SnO₂中所裹析的SnO能充分氧化为二氧化锡，在二次氧化前，将物料碾细至90%-100目后，再移至中温焙烧炉中，在800～900℃下进行再氧化处理20～40分钟，即可得到二氧化锡产品。