專利名稱：偏錫酸(二氧化錫)粉體制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種錫基化合物粉體的制造方法，具體涉及偏錫酸(分子式H2SnO3)及二氧化錫(分子式SnO2)粉體制造方法。
背景技術(shù)：
偏錫酸及酸法二氧化錫屬于同一類錫無機(jī)化工產(chǎn)品，具有廣泛的工業(yè)用途。主要用于陶瓷、建筑、搪瓷、玻璃、電子、裝飾等行業(yè)，用作釉料、顏料、阻燃劑、催化劑等。傳統(tǒng)濕法生產(chǎn)方法是采用金屬錫與濃硝酸直接反應(yīng)制取偏錫酸(二氧化錫)產(chǎn)品，其主要工藝是以精錫為原料，經(jīng)熔化、水淬制成錫花，置于反應(yīng)容器內(nèi)加濃硝酸進(jìn)行劇烈反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)中和、洗滌、過濾、干燥產(chǎn)出偏錫酸，偏錫酸經(jīng)煅燒、破碎后得到二氧化錫產(chǎn)品。主要反應(yīng)如下(1)
(1)、(2)式均為放熱反應(yīng)，在常溫常壓條件下，放出的熱量致使部分硝酸發(fā)生分解，所發(fā)生的反應(yīng)如下
從上述反應(yīng)可以看出，傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中，一方面反應(yīng)產(chǎn)生大量的氮氧化物得不到有效的回收利用，硝酸用量大；另一方面尾氣的排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，后續(xù)環(huán)保處理費(fèi)用極大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保、高效、低成本的偏錫酸(二氧化錫)粉體的制造方法。
本發(fā)明所述的偏錫酸及二氧化錫粉體制造方法主要為在密閉加壓的條件下，使錫與硝酸進(jìn)行充分反應(yīng)后過濾，反應(yīng)殘液返回使用；中間品經(jīng)中和洗滌、干燥后得偏錫酸，偏錫酸經(jīng)煅燒、破碎后得二氧化錫產(chǎn)品。其特征主要為1、密閉加壓反應(yīng)在密閉容器中，按比例加入水、硝酸及金屬錫原料，液固質(zhì)量比為5～13∶1，硝酸與錫的質(zhì)量比為0.6～1.5。之后，通入壓縮空氣(或氧氣)，加熱并控制在100～160℃溫度范圍內(nèi)反應(yīng)4～8小時(shí)，反應(yīng)壓力為0.6～2.0MPa，氧氣氛0.7～1.2Mpa。
根據(jù)上述反應(yīng)，本工藝所采用的金屬錫原料主要為錫花或錫粉。
在此過程中，主要發(fā)生的反應(yīng)為(1)式、(2)式。在密閉加壓加氧條件下，反應(yīng)過程中生成的一氧化氮與氧發(fā)生反應(yīng)，生成二氧化氮，二氧化氮溶解度增大，硝酸再生，又加速錫的溶解。增大壓力和溫度可加速反應(yīng)，縮短反應(yīng)時(shí)間。反應(yīng)式如下(5)(6)式(5)、式(6)總反應(yīng)為(7)硝酸為工業(yè)級(jí)，含HNO340％左右。
(2)中和洗滌反應(yīng)完成后經(jīng)沉清分離，反應(yīng)殘液按比例補(bǔ)加錫原料及硝酸后可返回繼續(xù)反應(yīng)，中間品(為偏錫酸初品)加碳銨中和洗滌除去殘留的硝酸后經(jīng)干燥即得偏錫酸產(chǎn)品。
(3)煅燒、破碎偏錫酸經(jīng)煅燒、破碎后產(chǎn)出二氧化錫產(chǎn)品。
本發(fā)明與傳統(tǒng)生產(chǎn)方法相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、采用密閉加壓反應(yīng)工藝生產(chǎn)偏錫酸及二氧化錫，反應(yīng)時(shí)間縮短，錫轉(zhuǎn)化率高，硝酸耗量可降低50％以上。以濃度40％的HNO3計(jì)，本發(fā)明每生產(chǎn)1噸二氧化錫耗酸量為0.8～1.27噸，而傳統(tǒng)生產(chǎn)方法耗酸為2.0～2.5噸。
2、利用該工藝可產(chǎn)出偏錫酸及二氧化錫超細(xì)粉體，粒徑小于10μm，粒徑以0.5～5μm的居多，工藝及產(chǎn)品具有較好的推廣及應(yīng)用前景。
3、反應(yīng)尾氣中氮氧化物殘余物含量很低，可直接排放，避免了尾氣吸收成本，該新工藝屬高效環(huán)保型工藝。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明通過以下實(shí)施例進(jìn)一步說明實(shí)施例一在50升加壓反應(yīng)器內(nèi)加水28升，錫花2.5Kg，39.9％的工業(yè)硝酸4.78升，加溫并控制在125±5℃，在壓力0.9MPa條件反應(yīng)6小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后液固分離，得到反應(yīng)殘液28升和中間產(chǎn)物偏錫酸。反應(yīng)殘液成份為HNO356.74g/L，Sn0.000048g/L，F(xiàn)e0.00048g/L，Pb0.016g/L。反應(yīng)殘液補(bǔ)充工業(yè)硝酸1.72升返回加壓反應(yīng)器，控制酸錫質(zhì)量比為0.952(與上反條件應(yīng)同)，另加入錫花2.5Kg，在上述反應(yīng)條件下反應(yīng)，反應(yīng)后的殘酸再補(bǔ)酸返回反應(yīng)，以此往返。反應(yīng)產(chǎn)生的中間產(chǎn)物偏錫酸按現(xiàn)有生產(chǎn)方法處理，經(jīng)中和洗滌后，經(jīng)干燥后得偏錫酸產(chǎn)品3.463Kg(含SnO290.67％)。
實(shí)施例二在2m3加壓反應(yīng)器內(nèi)加水1.2m3，錫粉110Kg，工業(yè)硝酸(含HNO339.9％)270升，加溫至140℃，在壓力0.7MPa條件下反應(yīng)5小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后液固分離，得到反應(yīng)殘液1.15m3和中間產(chǎn)物偏錫酸，反應(yīng)殘液成份為HNO362.17g/L，Sn0.000585g/L，F(xiàn)e0.0016g/L，Pb0.009g/L。反應(yīng)殘液補(bǔ)充工業(yè)硝酸130升返回加壓反應(yīng)器，控制酸錫質(zhì)量比為1.34(與上反應(yīng)同)，加入錫粉110Kg，在上述反應(yīng)條件下反應(yīng)，反應(yīng)后的殘酸再補(bǔ)酸返回反應(yīng)，以此往返。反應(yīng)產(chǎn)生的中間產(chǎn)物偏錫酸按現(xiàn)有生產(chǎn)方法處理，中和洗滌后，經(jīng)干燥、煅燒、破碎、篩分后得二氧化錫123Kg。產(chǎn)品含SnO298.94％，粒度＜10μm占99％。
權(quán)利要求
1.一種偏錫酸(二氧化錫)粉體制造方法，其特征是在密閉加壓的條件下，控制一定反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，使錫與硝酸充分反應(yīng)生成偏錫酸中間品，偏錫酸中間品經(jīng)中和洗滌、干燥得產(chǎn)品偏錫酸，偏錫酸經(jīng)煅燒、破碎后得二氧化錫產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征是采用錫粉或錫花與硝酸反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)硝酸溶液與錫的液固比為5～13∶1，硝酸與錫的質(zhì)量比為0.6～1.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征是密閉反應(yīng)壓力為0.6～2.0MPa，氧氣氣氛為0.7～1.2MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征是反應(yīng)控制溫度為100～160℃，反應(yīng)時(shí)間為4～8小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征是利用該工藝可產(chǎn)出偏錫酸(二氧化錫)粉體，粒徑小于10μm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)工藝，其特征是反應(yīng)殘液按比例補(bǔ)加錫原料及硝酸后可返回流程繼續(xù)反應(yīng)生成偏錫酸。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種環(huán)保、高效、低成本的偏錫酸(分子式H
文檔編號(hào)C01G19/02GK1657417SQ20041010084
公開日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2004年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月8日
發(fā)明者付文祥, 董保生, 王煒, 楊成林, 陳學(xué)元 申請(qǐng)人:云南錫業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司研究設(shè)計(jì)院