氟化亚锡的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种氟化亚锡的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：混合氢氟酸水溶液和硫酸亚锡，得硫酸亚锡的氢氟酸溶液；向所述硫酸亚锡的氢氟酸溶液中加入氟化钡，反应后得氟化亚锡的氢氟酸溶液，过滤，取滤液浓缩，干燥，得氟化亚锡。上述方法采用全新的反应路线，制备的氟化亚锡产品收率和纯度高，生产成本低、工艺流程简单。

Preparation of stannous fluoride

【技术实现步骤摘要】
氟化亚锡的制备方法
本专利技术涉及精细化学品的制备，特别是涉及氟化亚锡的制备方法。
技术介绍
氟化亚锡是一种重要的水溶性氟盐，自上世纪五十年代起，就开始广泛被用作为防治口腔疾病的产品，例如用在牙膏、漱口液以及药物添加剂中等。用在漱口液中时，由于具有锡离子和负离子双重抗龋齿作用，可作为优良的牙齿防蛀剂，有效防治牙周炎和牙斑病等；还可作为皮肤过敏药物添加剂，在治疗皮肤细菌、真菌感染方面有良好的疗效。目前，已公开的制备氟化亚锡的方法不多，主要有以下几种：(1)US3172724A专利，由单质锡与氢氟酸在63-80℃的温度下反应制备，原理是2Sn+4HF+O2＝2SnF2+2H2O。由于有氧化剂参与反应，氟化亚锡产品在制备过程中容易被氧化，导致产品不纯，收率低并且分离难度大。(2)捷克CS231928号专利文献，采用氯化亚锡与氟化钠通过复分解反应制备氟化亚锡，原理是SnCl2+2NaF＝SnF2+2NaCl。该方法操作简单，但由于产物中有氯化钠存在，不易与氟化亚锡分离，难以移除，导致产品纯度偏低，降低了氟化亚锡的使用效果。(3)CN1141884A专利，采用氟化铜与金属锡粉通过置换反应制备氟化亚锡，原理是CuF2+Sn＝SnF2+Cu。该方法操作简便且获得的产品纯度高，但是生产要求锡粉的目数和纯度要求高，而高目数和纯度的锡粉和氟化铜的价格都相当昂贵，使得该法的成本太高，经济意义不大。(4)CN103332731B专利，以氧化亚锡与氢氟酸为原料制备氟化亚锡，原理是SnO+2HF＝H2O+SnF2，反应中通过加入锡粒包以及在加入氧化亚锡开始至反应结束过程中向氢氟酸中通氮气两种措施防止产品在合成过程中被氧化。虽然制得的氟化亚锡纯度较高，但也避免不了副产物氧氟亚锡的产生。(5)CN105800675A专利，采用二氧化锡和氟化钙反应制备氟化亚锡，将含二氧化锡物料、含氟化钙物料及羧甲基纤维素钠经过研磨粉碎、混合后，置于CO和CO2混合气氛中，于500℃～1000℃温度下焙烧，从焙烧烟气中回收氟化亚锡的技术方案，该方案虽具有产品纯度高的优点，但该方案能耗大，所采用的一氧化碳有毒且易燃易爆，此外，该方案焙烧温度超过300℃，焙烧过程中氟化亚锡容易聚合形成多聚体，影响产品性能。综上所述，现有的氟化亚锡制备方法还存在工艺流程复杂、产率和纯度低、生产成本过高等不足之处。
技术实现思路
基于此，本专利技术提供一种新的氟化亚锡的合成路线，制备的氟化亚锡产品收率和纯度高，生产成本低、工艺流程简单。具体技术方案为：一种氟化亚锡的制备方法，包括以下步骤：混合氢氟酸水溶液和硫酸亚锡，得硫酸亚锡的氢氟酸溶液；向所述硫酸亚锡的氢氟酸溶液中加入氟化钡，反应后得氟化亚锡的氢氟酸溶液，过滤，取滤液浓缩，干燥，得氟化亚锡。在其中一个实施例中，所述氢氟酸水溶液中氢氟酸的质量浓度为5％～10％，所述硫酸亚锡的质量是所述氢氟酸水溶液的质量的0.2～0.3倍。在其中一个实施例中，所述氢氟酸水溶液中氢氟酸的质量浓度为8％～10％，所述硫酸亚锡的质量是所述氢氟酸水溶液的质量的0.23～0.28倍。在其中一个实施例中，所述氟化钡的加入速率为15克/分钟～30克/分钟。在其中一个实施例中，所述氯化钡的质量是所述硫酸亚锡的质量的0.6～0.9倍。在其中一个实施例中，所述氯化钡的质量是所述硫酸亚锡的质量的0.75～0.85倍。在其中一个实施例中，所述反应的时间为10分钟～30分钟。在其中一个实施例中，所述浓缩时的操作温度为70～90℃。在其中一个实施例中，所述干燥时的压力为90Pa～100Pa，干燥温度为100～110℃。在其中一个实施例中，混合氢氟酸水溶液和硫酸亚锡时，向混合溶液中通入惰性气体；向所述硫酸亚锡的氢氟酸溶液中加入氟化钡的反应过程中，持续向反应溶液中通入惰性气体。在其中一个实施例中，所述惰性气体包括氮气。与现有方案相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术设计全新的反应路线，利用硫酸亚锡和氟化钡的复分解反应制备得到氟化亚锡，并保持氢氟酸一直存在于整个反应过程中。其中，氢氟酸在体系中的作用是防止亚锡离子水解，并且在后续浓缩干燥中得到的产品是氟化亚锡单体而非其水合物，利于后续产品的储存和稳定性。基于本专利技术设计的路线，反应条件温和，易于控制，并且在常温常压下即可反应，产品的纯度高，并且副产物硫酸钡经简单水洗处理后即可作为产品出售，使用的氢氟酸经蒸发冷凝回收可循环利用，对环境友好。附图说明图1为实施例1所制备的氟化亚锡粉末的X射线衍射图。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术公开内容理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。以下具体实施方式中，如无特殊说明，均为常规方法；以下具体实施方式所用的原料、试剂材料等，如无特殊说明，均为市售购买产品。实施例1(1)在反应器中加入200g质量浓度10％的氢氟酸水溶液，开启搅拌，往上述氢氟酸水溶液中加入60g硫酸亚锡固体，溶解完全，得到硫酸亚锡的氢氟酸溶液。从加入硫酸亚锡开始，向氢氟酸水溶液中通氮气，流量大小控制在无液体溅出。(2)称取36g氟化钡以15g/min的速度加入到步骤(1)中的硫酸亚锡氢氟酸溶液里，加料结束后，继续反应10分钟。反应过程中持续向溶液中通氮气，流量大小控制在无液体溅出。(3)对步骤(2)反应后的溶液进行固液分离，得到的滤液在80℃下进行蒸发浓缩至结晶，然后在压力为90Pa、温度100℃下真空干燥2小时，得到氟化亚锡产品。对所得氟化亚锡粉末进行XRD测试(X射线衍射)，得到图1所示衍射图谱，将其与氟化亚锡标准卡片对照，证实所得产物为氟化亚锡。上述制得的氟化亚锡产品经计算和ICP电感耦合等离子体发射光谱法检测，得氟化亚锡收率为98.7％，纯度为99.4％。实施例2(1)在反应器中加入500g质量浓度10％的氢氟酸水溶液，开启搅拌，往上述氢氟酸水溶液中加入125g硫酸亚锡固体，溶解完全得到硫酸亚锡的氢氟酸溶液。从加入硫酸亚锡开始，向氢氟酸水溶液中通氮气，流量大小控制在无液体溅出。(2)称取102g氟化钡以25g/min的速度加入到步骤(1)中硫酸亚锡的氢氟酸溶液里，加料结束后，继续反应30分钟。反应过程中持续向溶液中通氮气，流量大小控制在无液体溅出。(3)将步骤(2)反应后的溶液进行固液分离，得到的滤液在90℃下进行蒸发浓缩至结晶，然后在压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氟化亚锡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n混合氢氟酸水溶液和硫酸亚锡，得硫酸亚锡的氢氟酸溶液；/n向所述硫酸亚锡的氢氟酸溶液中加入氟化钡，反应后得氟化亚锡的氢氟酸溶液，过滤，取滤液浓缩，干燥，得氟化亚锡。/n

【技术特征摘要】
1.一种氟化亚锡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
混合氢氟酸水溶液和硫酸亚锡，得硫酸亚锡的氢氟酸溶液；
向所述硫酸亚锡的氢氟酸溶液中加入氟化钡，反应后得氟化亚锡的氢氟酸溶液，过滤，取滤液浓缩，干燥，得氟化亚锡。


2.根据权利要求1所述的氟化亚锡的制备方法，其特征在于，所述氢氟酸水溶液中氢氟酸的质量浓度为5％～10％，所述硫酸亚锡的质量是所述氢氟酸水溶液的质量的0.2～0.3倍。


3.根据权利要求2所述的氟化亚锡的制备方法，其特征在于，所述氢氟酸水溶液中氢氟酸的质量浓度为8％～10％，所述硫酸亚锡的质量是所述氢氟酸水溶液的质量的0.23～0.28倍。


4.根据权利要求1所述的氟化亚锡的制备方法，其特征在于，所述氟化钡的加入速率为15克/分钟～30克/分钟。


5.根据权利要求1所述的氟化亚锡的制备方法，其特征在于，所述氯化...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，李煜乾，唐燕华，张建锋，
申请(专利权)人：广东光华科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44