[发明专利]一种生产二氧化锡的方法

说明书

技术领域

本发明属于一种无机化合物二氧化锡的生产工艺，特别是一种低成本、低能耗，工艺简单，设备投资少的二氧化锡生产方法。

背景技术

二氧化锡是锡的最高价态的氧化物，是锡存在于自然界中最稳定的一种状态，天然二氧化锡称锡石，是炼锡的主要矿物。人工制造的二氧化锡为白色，主要用于陶瓷工业中用做釉的颜料和遮光剂，大理石、花岗岩表面抛光用的研磨剂，玻璃工业中烧结用作电极以及玻璃表面增强剂，化学工业中用作催化剂及其载体。关于二氧化锡的生产方法，主要有如下两种：(1)气化法。是在空气中，将锡加热到沸点以上，气化出来的锡被空气氧化，形成二氧化锡。由于锡的沸点高达2270℃，气化加热是用特殊的设备，能耗也高。(2)酸法。如冶金工业出版社2000年出版的专著《锡》第808页所记载的，是将金属锡熔化，通入水中，制成锡花，再与硝酸反应生成偏锡酸，经洗涤、烘干、煅烧、粉碎即得。

根据本发明人多年来对二氧化锡中试生产的研究，上述两种生产二氧化锡的方法，都是以价格昂贵的精锡为原料，原料成本高。此外，气化法还存在反应温度太高，能耗高的问题；酸法产生的氮氧化物吸收不完全，存在环境污染的问题。硝酸与锡花在压力釜中通氧反应，虽然几乎不产生氮氧化物，但要用到压力釜并且需要通氧，存在设备投资大、使用维修费用高的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种生产二氧化锡的方法，是采用产量大、价格低、纯度高的四氯化锡为原料生产二氧化锡，其工艺设备简单，锡的直接回收率大于98％，生产成本低。

解决本发明的技术问题所采用的技术方案是：

①四氯化锡与氢氧化钠中和，中和产生的沉淀经过加水洗涤，固液分离，得到氢氧化锡；

②氢氧化锡经过煅烧、破碎筛分，得到二氧化锡产品。

用氢氧化钠水溶液中和四氯化锡，中和终点pH值在2～12时都可完成反应，较优值是pH值为6～8，然后加水洗涤，脱除Cl^-等杂质，固液分离后得到氢氧化锡。洗涤废水含锡小于0.001％，随洗涤废水一起排放而损失掉的锡的损失率小于0.1％。

氢氧化锡经过煅烧、破碎筛分，得到二氧化锡产品。氢氧化锡是一种含水的二氧化锡，为白色无定形固体或者凝胶状沉淀，又叫正锡酸或者叫α-锡酸，分子式可以写成Sn(OH)₄或者写成SnO₂·XH₂O，它不溶于水，在空气中加热脱水后就形成二氧化锡。把洗涤得到的氢氧化锡加热到300℃以上，氢氧化锡脱水转化成二氧化锡。加热煅烧温度越高，则氢氧化锡脱水速度越快，脱水得到的二氧化锡纯度越高，含水(灼烧减量)越低。煅烧料经过破碎筛分后，得到二氧化锡产品。

本发明的整个工艺步骤如以下化学反应式所示：

SnCl₄+4NaOH＝Sn(OH)₄↓+4NaCl

在不脱离本发明的构思下，各种不同的变更都是可能的。例如，如果不回收洗涤废水中的氯化钠用来生产氯气和氢氧化钠，那么，中和四氯化锡就不一定要用氢氧化钠，可以采用在水中能够电离出OH^-的物质，比如用液氨、氨水、碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠、碳酸钠之中的一种或多种。

本发明的有益效果是：

①产品质量高，杂质少，原料成本低。因为四氯化锡工业产品的纯度高，杂质铁、铅、砷、锑含量之和小于0.001％，用它生产二氧化锡，生产中用到的其它原料含上述杂质之和也是小于0.001％，生产设备、操作中引入的上述杂质也是微乎其微，因此产出的二氧化锡含铁、铅、砷、锑比气化法或者酸法产出的二氧化锡产品中的铁、铅、砷、锑分别低10倍左右。此外，四氯化锡工业产品的价格低廉，因此优势十分明显；

②实施本发明所用到的工业设备，是普通化工、冶金工厂常用设备，无需特殊设备，投资和使用维修费用低，工业化规模实施容易；

③整个生产工艺，物料循环使用，无“三废”排放，环境保护好。洗涤氢氧化锡产出的含氯化钠废水可以作为氯碱工业的生产原料，而氯碱工业产出的氯气和氢氧化钠，正是本工艺所需原料：电解产出的氯气用来合成四氯化锡，电解产出的氢氧化钠用来中和四氯化锡、合成氢氧化锡；

④用四氯化锡合成氢氧化锡，再煅烧氢氧化锡合成二氧化锡，工艺流程短，生产成本低。

附图说明

图1为本发明的四氯化锡生产二氧化锡的工艺流程图。

具体实施方式

实例1：