[其他]从锡精矿直接制取锡酸钠的生产方法

说明书

本发明属化工冶金生产化合物的生产方法，特别是锡酸钠的生产方法。

目前，国内外生产锡酸钠都是以精锡作为原料。用精锡作为原料生产锡盐，是一种逆加工，它必须用锡精矿通过还原溶炼、粗金属锡火法精炼及电解精炼等过程，然后再用所得精锡在氧化剂存在条件下与碱反应转化为粗锡酸钠，再通过浸出、除杂、浓缩结晶等工艺才获得锡酸钠。这种生产工艺由于存在逆加工，使能源、化工材料浪费。同时，用精锡作原料生产锡酸钠时，由于锡的熔点低、比重又比熔融碱大，反应一开始，锡即熔化沉于锅底，不利于反应进行，使锡的转化率低，一般只有40～70%。1983年《有色冶炼》第八期“从低品位锡渣中抽取锡酸钠”一文中所提出的工艺过程与现行的工艺方法比较，工艺过程有所缩短，但其原料成分是以氯化锡为主，不具普遍性，工艺上仍需二次结晶。

本发明针对原生产方法存在逆加工和锡的转化率低的问题，目的在于寻找一种以锡精矿直接制取锡酸钠的新方法，从而避免了逆加工过程，节约能源和化工原材料，同时使锡的转化率高，工艺、设备简单易行，降低产品成本。

本发明的生产方法主要是直接将锡精矿在450～500℃的温度下与氢氧化钠进行熔合，其化学反应方程式为：

SnO₂+2NaOH＝Na₂SnO₃+H₂O

熔合生产粗锡酸钠，再经过浸出、净化、除杂浓缩结晶、脱水烘干等工序，获得锡酸钠。

熔合时锡精矿与氢氧化钠的配料比＝1∶1.5～2，熔合温度为450～500℃，保持500℃1小时左右，总的熔合时间2～3小时。在搅动状态下进行。熔合初期，精矿与熔融的NaOH混合均匀，呈稀糊状，有利于反应进行，因此锡的转化率高。熔合结束时，形成灰黄色粘糊状产物。取出冷却，冷却后破碎成约2×2公分大小块状，以备浸出。浸出时，熔合料中的锡酸钠溶入水溶液，使其与渣和大部分杂质分离，然后净化除去浸出液中的砷、锑、铅、硅等杂质，可用空气或过氧化氢将亚铁氧化成高价铁，使砷呈砷酸铁沉淀;陈化（静置）浸出液3～5天，使硅酸盐凝聚脱硅;并冷却至3～7℃，使砷酸钠以Na₃AsO₄·12H₂O析出;再以1∶1的盐酸清洗过的锡箔置换除锑，并附带除铅。

将净化后的浸出液浓缩，控制比重在1.27～1.3之间使Na₂SnO₃·3H₂O结晶析出。过滤取出结晶，在70～75℃温度下用15～20%NaOH溶液洗涤结晶产物，烘干即得产品。

用本发明工艺生产锡酸钠，可以省去锡精矿冶炼精锡的全过程。从而节约了大量能源和化工原料，并且在锡精矿中加入氢氧化钠直接熔合时，锡的浸出率可高达98%左右，整个工艺锡的直收率达80%，总回收率达95%，而且本发明工艺设备简单，原料价格便宜、易得。生产规模可大可小，经济效果高。无环境污染问题。

本发明的一个实施例：其工艺流程如图1。

所用原料是广宁县矿冶工业公司收购矿民所生产的锡矿、含砷较高，其化学元素分析结果如表1。

生产工艺的主要过程

1.熔合锡精矿与氢氧化钠的配料比＝1∶1.5～2，此时，锡精矿中的锡能很好的转化成锡酸钠。续后锡的浸出率可高达98%左右，熔合时的温度为450～500℃，在400～450℃时反应急烈，需加强搅拌，以免熔合物冒锅溢出。在500℃保温1小时左右，总的溶合时间约2～3小时。（见表1）

熔合时用井式电阻炉加热，温度用DRZ-4型温度控制器控制。

熔合锅可用熟铁或铸铁制造，用铸铁时，头几次熔合物中含杂质较高，须加强净化。用熟铁锅时则无此现象。

2.浸出使熔合料中的锡酸钠转入水溶液，使其与渣及大部分杂质分离。浸出作业在室温下进行，这样有利于锡酸钠溶解，而锑酸钠基本上留在渣中。

浸出可在带电动搅拌器的搪瓷桶，铁（或不锈钢）制的浸出槽中进行。浸出时按液固重量比＝4～5∶1所需水量加入浸出槽，在搅动状态下逐步加入熔合料，根据温度升高情况控制加料的速度。浸出搅拌速度可在150～300转/分之间，在室温下浸出时间1～1.5小时，使熔合料中的锡酸钠溶入水溶液，再将浸出液进行净化。