一种低含铅锑砷铁杂质的锡酸钠的生产方法技术

一种低含铅锑砷铁杂质的锡酸钠的生产方法，在空气气氛中和常温常压条件下，以锡锭、氢氧化钠和水为原料，把锡锭熔化、水淬成锡花，再把锡花加入到敞开的反应槽中，用纯水在氢氧化钠溶液储槽中配制氢氧化钠溶液。把氢氧化钠溶液泵入到敞开的装有锡花的反应槽中，每间隔若干分钟后，打开阀门，开启循环泵，使溶液在反应槽与氢氧化钠溶液储槽之间循环若干时间。当氢氧化钠溶液储槽中锡的总浓度达到一定值时，把氢氧化钠溶液储槽中的锡酸钠溶液静置过滤后泵入密闭的结晶锅内进行浓缩结晶，过滤，低温干燥，粉碎，检验，包装，得到铅锑砷铁杂质元素的含量小于10PPM、游离碱小于3.5%，未检出碱不溶物和硝酸根离子，质量优于国家标准GB/T 26040—2010的高品质锡酸钠产品。

A method for producing low lead antimony iron impurities of sodium stannate

A method for producing low lead antimony iron impurities of sodium stannate, in air atmosphere and atmospheric conditions, with tin, sodium hydroxide and water as raw material, the tin ingot melting, water quenching into Xihua, then put the tin flower into a reaction tank open, with water soluble preparation of sodium hydroxide solution in sodium hydroxide solution storage tank. The sodium hydroxide solution is pumped into the open reaction tank with tin flower. After a few minutes intervals, the valve is opened, and the circulation pump is opened to make the solution circulate for several times between the reaction tank and the sodium hydroxide solution tank. When the total concentration of sodium hydroxide solution in the storage tank of tin reaches a certain value, the sodium hydroxide solution sodium stannate solution storage tank in the static filtration pump into the pot for crystallization confined crystallization, filtration, low temperature drying, crushing, inspection, packing, get the lead antimony element iron impurity content is less than 10PPM, less than the free base 3.5%, not detected alkali insoluble and nitrate ions, the quality is better than the national standard GB/T 26040 - 2010 high quality sodium stannate.

【技术实现步骤摘要】
一种低含铅锑砷铁杂质的锡酸钠的生产方法
一种低含铅锑砷铁杂质的锡酸钠的生产方法，属于化工冶金无机化合物锡酸钠的生产工艺
，涉及在常温常压条件下和空气气氛中，制备杂质元素铅锑砷铁含量低于10PPM、游离碱低、产品质量优于国家标准GB/T26040—2010的高品质‌锡酸钠产品。
技术介绍
锡酸钠是重要的化工原料，广泛用于电镀、电子、印染、纺织、玻璃、陶瓷、造币、汽车制造、罐装食品盒、精密仪器等工业领域。目前制备锡酸钠的方法主要有三种:脱锡法、电熔法和碱解法。脱锡法以含锡废料为原料，从镀锡渣、镀锡的废钢和马口铁废料等原料中再生回收锡，从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，再用硫化钠除去杂质，而后浓缩结晶获得锡酸钠。电熔法以SnO2精矿为原料，与氢氧化钠在电炉内高温下共熔反应，生成Na2SnO3熔体，精矿中杂质元素砷、铅、锑、铌、钽、钨、钼和硅等也生成相应的钠盐，如Na3AsO4，Na2PbO2，Na2SiO3等。放出冷却后破碎，浸出，净化除杂，滤液再浓缩结晶，得到合格产品。碱解法以锡锭为原料，制成泡花锡后用氢氧化钠、硝酸钠和水在合成锅中熬制而成Na2SnO3糊状物料，再用水浸煮，过滤得到Na2SnO3的水溶液，经净化脱杂、浓缩结晶，得到Na2SnO3·3H2O的纯净晶体。（1）脱锡法专利文献CN1211503C公开了一种印制电路板退锡或锡铅废液中回收锡的方法，其工艺是，减压蒸馏—碱中和——碱溶—浸出—除杂—浓缩结晶，得锡酸钠。张荣良，丘克强在2008年第17卷第1期《矿冶》杂志上发表了《从含锡渣中提取锡制取锡酸钠的研究》一文，以含锡渣为原料，采用碱熔—浸出—除杂—浓缩结晶工艺直接制取锡酸钠产品。该工艺锡的直收率为86.03%，产品质量未达到最新的国家GB/T26040—2010等级标准。（2）电熔法在中国专利申请公开说明书CN1051026A中，公开了一种用矿物氧化锡制备碱金属锡酸盐的方法，在压力14.5兆帕、温度为200~300℃时，将磨成粉的矿物氧化锡和15~50%的过量碱金属氢氧化物水溶液混合搅拌数小时，冷却、过滤，浓缩结晶，必要时二次结晶，得到碱金属锡酸盐。该方法涉及高压设备及操作，后续的分离、提纯比较麻烦。钟晨在1998年第7期的《无机盐工业》杂志上发表了《直接法制造锡酸钠的工艺研究》一文，原料品位为46%的锡精矿与粉煤在950℃还原焙烧2小时以脱除砷、锑杂质，再用含有硝酸钠的氢氧化钠水溶液浸出，浸出液静置过滤，浓缩结晶，洗涤、烘干、粉碎，得到产品锡酸钠，浸出渣洗涤后堆放。该工艺需高温与粉煤共熔及多次除杂，存在能耗高、工艺过程长、生产成本高、回收率较低的不足，浸出渣洗涤后堆放，没有进行回收利用，污染环境。烟尘烟气必须处理，否则浪费资源。中国专利CN85104036B，将锡精矿与氢氧化钠按1:1.5~2配料，在400℃~500℃搅拌熔合2~3小时，接着用水浸出，净化脱除砷、锑、铅、硅等杂质，浓缩结晶，脱水烘干获得锡酸钠。锡直接回收率80.15%，锡总回收率95.88%。该工艺方法需经过多次净化除杂以后母液才能够返回配液，各种渣量较大，处理较困难。在400℃~500℃的高温下搅拌熔合，操作条件要求高，能耗较大。（3）碱解法在中国专利CN1304880中提到，将锡锭、氢氧化钠、硝酸钠、和水在100℃~900℃共熔，合成得到粗锡酸钠。再经加水浸出，净化脱杂、净化后液浓缩结晶、过滤，晶体经过干燥、粉碎，得到锡酸钠产品。锡直接回收率96.5%，锡入渣率2.5%~3%。专利文献CN1872699A和CN101643237A公开了一种锡酸钠的制备方法，采用锡锭与氯气反应，合成四氯化锡，然后将四氯化锡与碱中和，得到的沉淀经过加水洗涤，固液分离，得到正锡酸，正锡酸再与碱合成锡酸钠或者锡酸钾，最后经过蒸发浓缩结晶、干燥、粉碎后，得到锡酸钠或者锡酸钾产品。该方法使用毒性较大的氯气作为原料之一，生产过程存在较大的安全隐患以及环境污染，废水量较大且其中含氯化钠的浓度较低，运送至氯碱工业作为原料的运输成本高。专利文献CN1078444公开了一种碱金属锡酸盐的制备方法，是以金属锡为原料，直接与浓硝酸和浓盐酸的混合酸起反应，然后将反应后的澄清液缓慢与浓氨水作用，洗涤所得到的白色沉淀正锡酸，除去氯根和硝酸根后，完全溶解于碱溶液中，加入适量双氧水，经浓缩、结晶、烘干和粉碎得到碱金属锡酸盐，该方法用了两大强酸和浓氨水，操作过程易于挥发，污染环境，仍然存在有毒气体氮氧化物的处理问题。专利文献CN101544397A,CN101544398A,CN101544399A公开了利用锡及锡合金生产锡酸钠的方法，将锡及锡合金在反应釜内与氢氧化钠、固体硝酸盐氧化剂在300℃~500℃温度下进行，经过精制提纯、浓缩、分离、烘干制得成品。该方法反应温度较高，能耗大，反应过程中生产大量腐蚀性氨气，同时需要精制提纯等步骤，制备成本高，所用铸铁反应釜在高温、强碱条件下易腐蚀等缺点。专利文献CN101348276A公开的碱金属锡酸盐生产方法，以金属锡粉、碱金属氢氧化物、纯水为原料，在压力釜内经加温、加压、通氧反应，直接氧化合成为碱金属锡酸盐溶液，经过滤、浓缩结晶、脱水，得到碱金属锡酸盐产品。该法以锡粉作为原料成本较高，操作条件要求较高。专利文献CN101973575B公开了一种偏锡酸和锡酸盐联合生产方法，在密闭的反应釜内进行加氧、加压、加温反应，该方法先将锡锭制成锡花、氧化亚锡中的至少一种，与碱金属氢氧化物溶液在密闭的反应釜内进行加氧、加压、加温反应，反应生成的悬浮液经过滤后得滤饼和滤液，滤饼经洗涤干燥后成偏锡酸，偏锡酸焙烧后成二氧化锡，滤液经浓缩干燥后成碱金属锡酸盐。以上专利文献CN101348276A和CN101978575B均需要在加温加压和加氧气的条件下操作，该方法涉及高温高压加氧气，操作条件严格，高压设备存在安全风险，无法连续生产，能耗高，生产效率低。因为高压反应釜每反应完成一批物料后，必须减压降温以后才能放出产物，再投料进行下一批生产时，必须重新加温加压。操作条件及压力容器要求较高。专利文献CN102849787A将金属锡花加入到玻璃反应釜中，再加入盐酸溶液，反应后再加入双氧水，接着加入大于反应量的氨水中和，所得沉淀经洗涤、过滤得到锡酸，锡酸再与碱溶液在30~80℃反应，再经浓缩、干燥得可溶性碱金属锡酸盐。该方法制备工艺步骤较多，影响收率，尾液量较大。专利文献CN102173448A和CN102863015A以锡花、双氧水、氢氧化钠为原料，得到锡酸钠。不引入其它杂质，无除杂过程，不产生氨气等有害气体。上述‌锡酸钠的制备方法中，碱解法获得了工业应用，其余许多制备方法还处于试验研究阶段，未进入工业化生产应用。这些方法都存在某些不足之处，比如都存在能耗高、或者采用有毒原料、制备工艺复杂、流程长、成本高、操作过程具有安全隐患，回收率较低、废弃物污染环境等问题。脱锡法工艺存在废水量大、含锡废料收集难度大、化学组成成分复杂以及含量不稳定等方面的制约，所得产品质量难以达到最新的国家GB/T26040—2010等级标准。电熔法工艺所产各种浸出渣和净化渣的量较大，对其进行后处理是个难题。碱解法产出的锡酸钠产品质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低含铅锑砷铁杂质的锡酸钠的生产方法，其特征在于，在空气气氛中和常温常压条件下，以锡锭、氢氧化钠和水为原料，把锡锭熔化、水淬成锡花，再把锡花加入到敞开的反应槽中，用纯水在氢氧化钠溶液储槽中配制氢氧化钠溶液；氢氧化钠溶液储槽与反应槽之间用管道和阀门与循环泵联接；把氢氧化钠溶液泵入到敞开的装有锡花的反应槽中，每间隔若干分钟后，打开阀门，开启循环泵，使溶液在反应槽与氢氧化钠溶液储槽之间循环若干时间；当氢氧化钠溶液储槽中锡的总浓度达到一定值时，把氢氧化钠溶液储槽中的锡酸钠溶液静置过滤后泵入密闭的结晶锅内进行浓缩结晶，过滤，低温干燥，粉碎，检验，包装，得到铅锑砷铁杂质元素的含量小于10PPM、游离碱小于3.5%，未检出碱不溶物和硝酸根离子，产品质量优于国家标准GB/T 26040—2010中的Sn‑42规格的锡酸钠产品；把结晶锅顶部浓缩结晶过程所产生的蒸汽凝结成的冷凝水，与过滤后的母液合并，再返回到氢氧化钠溶液储槽中用于配制氢氧化钠溶液，进入下一个循环生产周期。

【技术特征摘要】
1.一种低含铅锑砷铁杂质的锡酸钠的生产方法，其特征在于，在空气气氛中和常温常压条件下，以锡锭、氢氧化钠和水为原料，把锡锭熔化、水淬成锡花，再把锡花加入到敞开的反应槽中，用纯水在氢氧化钠溶液储槽中配制氢氧化钠溶液；氢氧化钠溶液储槽与反应槽之间用管道和阀门与循环泵联接；把氢氧化钠溶液泵入到敞开的装有锡花的反应槽中，每间隔若干分钟后，打开阀门，开启循环泵，使溶液在反应槽与氢氧化钠溶液储槽之间循环若干时间；当氢氧化钠溶液储槽中锡的总浓度达到一定值时，把氢氧化钠溶液储槽中的锡酸钠溶液静置过滤后泵入密闭的结晶锅内进行浓缩结晶，过滤，低温干燥，粉碎，检验，包装，得到铅锑砷铁杂质元素的含量小于10PPM、游离碱小于3.5%，未检出碱不溶物和硝酸根离子，产品质量优于国家标准GB/T26040—2010中的Sn-42规格的锡酸钠产品；把结晶锅顶部浓缩结晶过程所产生的蒸汽凝结成的冷凝水，与过滤后的母液合并，再返回到氢氧化钠溶液储槽中用于配制氢氧化钠溶液，进入下一个循环生产周期。2.由权利要求1所述的一种低含铅锑砷铁杂质的锡酸钠的生产方法，其特征在于，所述锡锭牌号为Sn99.90AA，经熔化、水淬成体积比表面积为1.7~3.3×104cm2/cm3的锡花。3.由权利要求1所述的一种低含铅锑砷铁杂质的锡酸钠的生产方法，其特征在于，在空气气氛中，常温常压条件下，把上述锡...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢成汪，张建玲，沈为民，
申请(专利权)人：赣州市华新金属材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36