[发明专利]锡中矿水冶法制取海绵锡和锡盐

说明书

本发明是一种以锡中矿为原料，用湿法提取海绵，该海绵锡可用于制取锡盐。

难选锡中矿的处理利用，是近年来应用科学研究上的难题之一，高铁锡中矿的处理则因既不能磁选分离，浮选富集。又不适于烟化处理，长期悬而未决。发明人本人在1984年第2期《有色金属-冶炼部分》发表的题为“从难选共生矿直接生产无机盐”一文中，首次提出了从高铁锡中矿直接制取锡盐的理论，并概括性地介绍了这一理论及应用前景。之后，在此基础上，发明人深入地进行了大量的研究和实验，进一步完善和发展了这一理论在工业生产中的具体工艺流程，参数和各种转化条件，并在工业实践中成功地运用了这一技术方案，取得了极佳效果。

本发明的目的，在于提供一种适合于工业生产实际运用的，以难选锡中矿为原料，以共晶还原浸出，置换分离脱杂的技术方案和具体工艺条件，湿法得到较纯的化学海绵锡，该海绵锡可用于进一步制取锡盐，较好地完成了铁锡分离。

本发明的内容和具体实施方法如下：

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，在圆盘粉碎机内进行粉碎，使粒度达-200目≥95%、并按1∶0.1～0.2的配比加入褐煤作还原剂。褐煤的粒度为-100目≥95%，褐煤粒度-100≥95%，稳定剂、络合剂粒度-100目＞95%。≥95%，按1∶0.01～0.1的配比加入石英砂作稳定剂，石英砂的粒度为-100目≥95%，按1∶0.005～0.05的配比加入铝土矿作络合剂，铝土矿的粒度为-100目＞95%，将配料放入有盖坩埚内密闭，加热至880～990℃，进行还原共晶反应40～80分钟。主要化学反应为：

xMeO+ySnO₂+nc 中温/40～80分钟XMeO·ySnO+nCO₂

稳定剂锡中矿褐煤亚锡稳固体二氧化碳

2.亚锡的酸性浸出：

将以上制得的亚锡稳固体，用浓度为4～7N的盐酸或6～8M的硫酸进行浸出，盐酸与亚锡稳固体的液固比为2～4∶1，浸出反应时应加热使反应温度为90～105℃，硫酸与亚锡稳固体的液固比为1.5～3∶1，在常温下进行，浸出反应在带动搅拌的搪瓷反应器内进行，上述反应的时间均为50～70分钟。得到氯化亚锡或硫酸亚锡浸出液，主要化学反应为：

xMeO·ySnO+nH⁺→ySn⁺⁺+xMe⁺⁺+n/2H₂O

3.液相置换沉析：

在以上制得的亚锡浸出液中，按Sn∶Al＝1∶0.15～0.5的配比加入铝屑，在常温下搅拌置换60分钟，沉淀析出单质细粒松散结合体的化学海绵锡，主要化学反应为：

3Sn⁺⁺+2Al→3Sn↓+2Al⁺⁺⁺

4.锡盐的制取：

（1）将上述过程制得的化学海绵锡，与烧碱、硝酸钠和水进行合成，把该合成液过滤以后，除去残渣、在过滤液中加入硫化钠脱杂，再经过传统的浓缩结晶、干燥粉碎的工艺线路和设备，即可制得成品锡酸钠。

（2）将所得到的海绵锡直接用200～400g/l的盐酸氯化，经过净化和冷冻结晶，制成氯化亚锡。

（3）将所得到的海绵锡直接用38～98%的浓硝酸进行氧化，经过过滤洗涤和焙烧干燥，制成二氧化锡。

5.三废处理：

（1）废气：制备亚锡稳固体时，所排出的气体含少量S、As，以5%的氢氧化钠溶液水封水洗，同时吸收矿尘和挥发锡。

如压浸出过程中不排放气体，对出料前集中排放的HCl、蒸汽混合体，用20%的氢氧化钠溶液文氏泵循环吸收。

置换时排出的含砷尾气，始终负压操作，以20%的氢氧化钠溶液文氏泵循环吸收，吸收液进一步脱砷处理，达到国家标准后排放。