[发明专利]一种利用锡废渣生产高纯度锡酸钠的方法

说明书

技术领域

本发明属于锡酸钠的生产领域，特别涉及到一种利用锡废渣生产高纯度锡酸钠的方法。

背景技术

锡酸钠，无色六角板状结晶或白色粉末，无味，难溶于有机物，易溶于水，水溶液呈碱性。主要应用于电镀行业碱性镀锡和镀铜，以及锡合金、锌锡合金、铝合金等合金的电镀和化学镀；在纺织行业用作防火剂、增重剂；在印染行业用作媒染剂等。

锡酸钠的生产方法主要有三种：

⑴氧化剂碱解法：中国专利CN200710050721.3中介绍了一种碱解法生产锡酸钠的方法，锡物料与苛性钠、硝酸钠混溶合成反应为粗锡酸钠，然后高温煅烧分解硝酸根，后经浸出、净化除杂、浓缩、离心分离、干燥、粉碎，制得锡酸钠产品。

⑵直接熔融法：中国专利CN85104036中提到，将锡精矿与氢氧化钠在400～500℃共熔2～3h，再经浸出，净化除砷、锑、铅、硅等杂质，浓缩，离心分离，烘干后制得锡酸钠产品。

⑶四氯化锡制备法：中国专利CN101643237A提出一种用四氯化锡制备锡酸钠的方法，四氯化锡与碱中和，得到的沉淀经过加水洗涤，固液分离，得到正锡酸，正锡酸与氢氧化钠合成锡酸钠，经过浓缩结晶、过滤、干燥、粉碎后得到锡酸钠产品。

上述三种锡酸钠的生产方法中存在不足：①氧化剂碱解法中，高温分解硝酸根，时间长，能耗高，硝酸根、铅、锑、砷杂质含量高，碱性条件下除杂困难；②直接熔融法，无氧化剂，反应转化率低，高温反应能耗大，砷、锑、铅等杂质含量高，难以除去，浸出产生的渣量比直接熔融法产生的渣量大，直收率低；③四氯化锡制备法，中间产品氢氧化锡颗粒细，难以沉降洗涤除氯根。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用锡废渣生产高纯度锡酸钠的方法，本发明方法工艺操作条件温和，能耗低，制得锡酸钠纯度高。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种利用锡废渣生产高纯度锡酸钠的方法，包括如下步骤：

⑴锡溶解：将锡废渣、水和浓盐酸放入反应釜中，缓慢通入氯气，溶解锡金属；锡废渣、水、浓盐酸的配比为：锡废渣：水：浓盐酸=150～250g:100～200mL:10～20mL，通入氯气溶解锡金属时，溶液波美度达到60～80Be时，停止通入氯气；

⑵还原除砷、锑、铅：将步骤⑴得到的溶液转移至锡花中，锡花：溶液=100～200g:100～250mL，60～100℃加热反应2～6h，反应液过滤、沉降后，即得到氯化亚锡溶液，在此过程中除去砷、锑、铅；

⑶合成氢氧化亚锡：将步骤⑵得到的溶液在搅拌条件下缓慢用碱液中和，控制反应温度为40℃～60℃，反应终点pH值为5～8，沉淀经离心甩干、洗涤除氯根得到氢氧化亚锡；

⑷合成亚锡酸钠：在搅拌条件下缓慢将步骤⑶得到氢氧化亚锡加入氢氧化钠溶液中，反应温度为30～80℃，反应终点pH值为8～10，得到亚锡酸钠溶液；

⑸合成锡酸钠：将步骤⑷得到的亚锡酸钠溶液中在60～90℃，不断搅拌的条件下，缓慢加入双氧水，直至溶液由暗黑色逐渐转变为淡黄色透明溶液，溶液经沉降、过滤后，即得到锡酸钠溶液，在此过程中可除去铁；

⑹后处理：步骤⑸得到溶液经过浓缩结晶、过滤、干燥后，得到锡酸钠产品。

所述锡废渣为锡冶炼或锡加工产生的渣中的一种或几种，包括以锡为原料电解法生产硫酸亚锡产生的阳极泥、锡极板浇铸时产生的锅面氧化渣、以锡为原料生产合金产生的锅面氧化渣、以锡为原料生产焊料产生的锅面氧化渣和生产锡粉时产生的筛上物。

步骤⑶所述碱液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种或几种，浓度为15～25%。

步骤⑷所述氢氧化钠溶液浓度为20～25%。

步骤⑸双氧水加入速度为5～10mL/min，搅拌速度为30～70r/min。

所述浓盐酸是指质量分数为36-38%的盐酸。

本发明的整个工艺步骤如以下化学反应式所示：

还原除砷、锑、铅、铁原理如以下化学反应式所示：

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明的方法工艺操作条件温和，能耗低，制备得到的锡酸钠和氢氧化钠的含量总和≥99.95%。

2.本发明的方法工艺操作条件温和，反应温度均不超过100℃。