[发明专利]一种用于锡石精矿制备锡酸钠的复合钠盐及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种锡酸钠制备用的钠盐，特别是指一种用于锡石精矿直接制备锡酸钠的复合钠盐，本发明还涉及复合钠盐的应用。

背景技术

锡酸钠是应用较早的锡化工产品之一，其主要用途是用于电镀工业的碱性镀锡及其合金（例如：锡—锌、锡—镉、锡—铜和锡—铝合金等）；此外，还用于纺织工业的防火剂和增重剂，染料工业可用作媒染剂，还可用于玻璃、陶瓷等工业的添加剂。

制备锡酸钠的传统工艺中，通常以精锡为原料。如碱析法，主要以精锡为原料制备刨花锡后，再用氢氧化钠、硝酸钠和水在热合成锅中合成锡酸钠的糊状物，再通过水浸、过滤得到锡酸钠水溶液，经净化除杂，浓缩结晶后得到含结晶水的锡酸钠晶体。此工艺在工业上曾得到广泛应用，但该工艺流程长，能耗和生产成本均较高，并且易造成二次污染。

为解决精锡价格昂贵带来的生产成本高的问题，国内外学者曾开发出碱融法。该方法主要是采用锡石精矿与氢氧化钠在电炉中加热，高温下获得锡酸钠熔体，然后将锡酸钠熔体冷却凝固后破碎，在浸出锅中煮沸，再将滤液浓缩结晶，得到粗锡酸钠晶体。粗锡酸钠晶体杂质含量较高，经重熔除杂后，二次结晶得到合格产品。此法无需价格昂贵的金属锡，可用于处理低品位锡矿以获得锡酸钠。但该方法采用NaOH为反应剂，高温下成为熔体后，具有很强的腐蚀性。因而，该方法具有操作不安全、成本高、对设备材质要求苛刻等缺点，在工业上并未得到广泛应用。

另一种工艺较为成熟、流程相对简单的锡酸钠制备方法是脱锡法。该方法是一种从镀锡渣、镀锡废钢和马口铁废料等原料中回收再生锡的方法，在脱锡溶液中用氢氧化钠、硝酸钠或亚硝酸钠作氧化剂或混合氧化剂进行处理，净化除杂后浓缩结晶，可获得粗锡酸钠产品。这种方法仅适用于回收含锡废渣、废料，不易于稳定化的工业生产。

传统的几种锡酸钠的制备方法中，均采用了氢氧化钠、硝酸钠或亚硝酸钠中的一种或多种混合钠盐作为添加剂，制备过程是在强碱性条件下进行，高温下钠盐成为熔体，具有极强的腐蚀性，导致生成操作不安全，也对反应设备材质提出了苛刻的要求。同时，制备过程中存在大量的废碱液需要处理，给环境治理带来极大的压力。查阅文献，未见有采用碳酸钠、碳酸氢钠、硼酸钠、腐殖酸钠等作为锡石精矿直接制备锡酸钠用钠盐的相关报道。

近年来，世界各国对锡酸钠的需求量逐年攀升。由于种种原因，目前国内锡酸钠供不应求，每年需从马来西亚、日本、英国等国进口一定数量的锡酸钠，导致锡酸钠价格不断上涨（70～75万元/吨）。加快国内锡酸钠的生产对国民经济的发展具有重要的意义。

为解决传统锡酸钠制备工艺过程中存在的成本高、操作不安全、环境污染大、对设备材质要求高等问题，实现由锡石精矿直接、高效制备锡酸钠的目的，特提出本发明。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种组分配比合理、来源广泛、价格低廉，对环境不产生危害，能有效实现由锡石精矿直接制备锡酸钠的用于锡石精矿制备锡酸钠的复合钠盐。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供该用于锡石精矿制备锡酸钠的复合钠盐的应用。

为了解决上述第一个技术问题，本发明提供的用于锡石精矿制备锡酸钠的复合钠盐，由碳酸钠、碳酸氢钠、硼酸钠和腐殖酸钠按照下述质量百分比混合组成：

碳酸钠70%～90%，碳酸氢钠5%～20%，硼酸钠2.5%～5%，腐殖酸钠2.5%～5%。

优选地，用于锡石精矿制备锡酸钠的复合钠盐，由碳酸钠、碳酸氢钠、硼酸钠和腐殖酸钠按照下述质量百分比混合组成：

碳酸钠75%～86%，碳酸氢钠8%～17%，硼酸钠3%～4%，腐殖酸钠3%～4%。

优选地，用于锡石精矿制备锡酸钠的复合钠盐，由碳酸钠、碳酸氢钠、硼酸钠和腐殖酸钠按照下述质量百分比混合组成：

碳酸钠82%，碳酸氢钠12%，硼酸钠3%，腐殖酸钠3%。

为了解决上述第二个技术问题，本发明提供的用于锡石精矿直接制备锡酸钠的复合钠盐的应用，使用时，首先将复合钠盐研磨至-0.1mm粒级所占质量百分数不低于90%，将细粒级的锡石精矿与复合钠盐按质量比1:（0.5～2）混匀、造球、干燥后，以焦粉或无烟煤为还原剂，在温度为800℃～950℃条件下焙烧30min～90min，冷却后的焙烧产品经磨浸、过滤、净化、浓缩结晶处理，获得锡酸钠产品，锡的转化率达75%以上。

采用上述技术方案的用于锡石精矿制备锡酸钠的复合钠盐及其应用，其技术原理简述如下：