CN103539198B - 一种牙膏级氯化亚锡的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种牙膏级氯化亚锡的制备方法，包括以下步骤：（i）合成反应及一次过滤,将摩尔比为4～8:1:1～1.2的去离子水、无水四氯化锡和金属锡加入到反应釜中，再加入浓盐酸，进行合成反应及一次过滤；（ⅱ）提纯及二次过滤，在提纯釜中加入过量硫酸、再加入适量牙膏级氯化锶进行提纯及二次过滤；（ⅲ）蒸馏及结晶和（ⅳ）真空干燥，得到干燥的白色晶体牙膏级氯化亚锡成品。本发明工艺平稳，易于控制、成本低、三废少，合成的牙膏级氯化亚锡质量稳定，符合牙膏添加标准。
Description
技术领域
本发明属于一种牙膏添加剂的制备方法，具体涉及一种牙膏级氯化亚锡的制备方法。
背景技术
在口腔护理行业中，氯化亚锡多用于防龋脱敏类牙膏中，其主要作用是降低牙釉质在酸中的溶解度和增强釉质再矿化，预防龋齿发生。
传统的氯化亚锡的制造方法是用金属锡与盐酸直接反应，然后蒸发浓缩，分离出氯化亚锡二水合物（SnCl2·2H2O）的结晶。现有技术制备氯化亚锡的方法，如中国专利《一种氯化亚锡的制备方法》（CN85106332）公开了用金属锡、氯气和水在盐酸存在下生成四氯化锡，再加入金属锡作为还原剂的方法。该方法中氯气属于第2.3类有毒危险品，使用困难，合成过程时间长，使用毒性大的氯化钡作为除重金属的反净化剂，产品纯度不高，重金属（以Pb计）含量＞50mg/kg，不能作为牙膏添加剂使用。
发明内容
本发明是为了克服现有技术的缺点而提出的，其目的是提供一种生产工艺平稳、成本低，产品质量稳定可靠的牙膏级氯化亚锡的备制方法。
本发明的技术方案是：一种牙膏级氯化亚锡的备制方法，包括以下步骤：
（i）合成反应及一次过滤
将去离子水加入到反应釜中，再加入浓盐酸，浓盐酸的加入量为总水溶液质量的3％～8％，然后慢慢滴加无水四氯化锡,最后投入金属锡，去离子水、无水四氯化锡和金属锡的摩尔比为4～8:1:1～1.2，反应温度为110～120℃、反应时间为1～3h，待反应完成后，经1#过滤器进行一次过滤；
（ⅱ）提纯及二次过滤
经1#过滤器过滤后，取澄清溶液导入提纯釜中，向提纯釜中加入过量硫酸除去重金属杂质铅等,再加入与过量硫酸等量的牙膏级氯化锶除去SO4 2-，经2#号过滤器二次过滤，得到澄清溶液；
（ⅲ）蒸馏及结晶
将澄清溶液在减压蒸馏器中进行减压蒸馏，减压蒸馏器内真空度为0.01MPa～0.06MPa、温度为45℃～85℃，将蒸馏后的溶液置于结晶釜中搅拌结晶，温度为-10℃～0℃，待析出白色晶体；
（ⅳ）真空干燥
将析出的白色晶体经干燥装置离心分离和真空干燥，真空度为-0.1MPa～-0.05MPa，得到干燥的白色晶体即为牙膏级氯化亚锡成品。
所述的浓盐酸的质量浓度为38%。
所述的过量硫酸的加入量为大于四氯化锡和金属锡中所含重金属杂质总质量的15％～20％。
所述的加入过量硫酸的浓度为10g/100ml。
本发明的有益效果：
本发明工艺平稳，易于控制，成本低，三废少，合成的牙膏级氯化亚锡质量稳定，符合牙膏添加标准。
附图说明
图1 是本发明合成牙膏级氯化亚锡的制备方法流程框图。
其中：
1 反应釜 2 1#过滤器
3 提纯釜 4 2#过滤器
5 减压蒸馏器 6 结晶釜
7 干燥装置 8 成品。
具体实施方式
下面，参照附图和实施例对本发明的牙膏级氯化亚锡的制备方法进行详细说明：
如图1所示，一种牙膏级氯化亚锡的制备方法，包括以下步骤：
（i）合成反应及一次过滤
将去离子水加入到反应釜1中，再加入浓盐酸，浓盐酸的加入量为总水溶液质量的3％～8％，然后慢慢滴加无水四氯化锡,最后投入金属锡，反应温度为110～120℃、反应时间为1～3h。其中，总水溶液质量是指去离子水和浓盐酸中所含水溶液之和；去离子水、无水四氯化锡和金属锡的摩尔比为4～8:1:1～1.2，浓盐酸的质量浓度为38%。化学反应式为：
Sn+SnCl4+4H2O→2SnCl2·2H2O
浓盐酸的加入有效避免了锡的氯化物水解；且该方法始终保持了纯无水四氯化锡与溶液接触，溶解迅速，不会发生因结成四氯化锡晶体而导致的热量分布不均，避免了集中放热。待反应完成后，经1#过滤器2进行一次过滤。
（ⅱ）提纯及二次过滤
经1#过滤器2进行过滤后，取澄清溶液导入提纯釜3中，向提纯釜3中加入过量硫酸除去重金属杂质铅、砷、锑、铋、铁、铜等后,再加入与过量硫酸等量的牙膏级氯化锶除去过量的SO4 2-，再经2#过滤器4二次过滤，得到澄清溶液。其中，所述的过量硫酸的加入量为大于四氯化锡和金属锡中所含重金属杂质总质量的15％～20％。
所述的加入过量硫酸的浓度为10g/100ml。
（ⅲ）蒸馏及结晶
将澄清溶液在减压蒸馏器5中进行减压蒸馏，减压蒸馏器内真空度为0.01MPa～0.06MPa、温度为45℃～85℃，将蒸馏后的溶液置于结晶釜6中搅拌结晶，温度为-10℃～0℃，待析出白色晶体。
（ⅳ）真空干燥
将析出的白色晶体再经干燥装置7离心分离和真空干燥，真空度为-0.1MPa～-0.05MPa，得到白色晶体即为牙膏级氯化亚锡成品8。
实施例1
去离子水2.7kg，盐酸0.7kg，无水四氯化锡10kg，金属锡4.5kg，依次加入反应器中，反应温度为110℃，反应时间3h；反应完成后，过滤掉金属固体杂质；向滤液中加入硫酸（10g/100ml）42ml，再加入氯化锶（饱和溶液）42ml，过滤掉固体杂质；取澄清溶液置于减压蒸馏器中减压蒸馏，真空度为0.01MPa，温度为45℃；将蒸馏后的溶液导入结晶釜搅拌结晶，温度为0℃；待白色晶体析出后，再将整个物料体系置入离心机中进行固液分离，取固体白色晶体放入真空干燥箱内干燥，真空度为-0.05MPa，即得到成品。所得到的牙膏用氯化亚锡产品的重量为13.9kg，收率80%，含量为99.5%，重金属（以Pb计）含量＜50 mg/kg。
实施例2
去离子水4.1kg，盐酸0.7kg，无水四氯化锡10kg，金属锡5.0kg，依次加入反应器中，反应温度为115℃，反应时间2h；反应完成后，过滤掉金属固体杂质；向滤液中加入硫酸（10g/100ml）40ml，再加入氯化锶（饱和溶液）40ml，过滤掉固体杂质；取澄清溶液置于减压蒸馏器中减压蒸馏，真空度为0.03MPa，温度为70℃；将蒸馏后的溶液导入结晶釜搅拌结晶，温度为-5℃；待白色晶体析出后，再将整个物料体系置入离心机中进行固液分离，取固体白色晶体放入真空干燥箱内干燥，真空度为-0.08MPa，即得到成品。所得到的牙膏用氯化亚锡产品的重量为14.7kg，收率85%，含量为99.39%，重金属（以Pb计）含量＜50 mg/kg。
实施例3
去离子水5.5kg，盐酸0.5kg，无水四氯化锡10kg，金属锡5.5kg，依次加入反应器中，反应温度为120℃，反应时间3h；反应完成后，过滤掉金属固体杂质；向滤液中加入硫酸（10g/100ml）38ml，再加入氯化锶（饱和溶液）38ml，过滤掉固体杂质；取澄清溶液置于减压蒸馏器中减压蒸馏，真空度为0.06MPa，温度为85℃；将蒸馏后的溶液导入结晶釜搅拌结晶，温度为-10℃；待白色晶体析出后，再将整个物料体系置入离心机中进行固液分离，取固体白色晶体放入真空干燥箱内干燥，真空度为-0.1MPa，即得到成品。所得到的牙膏用氯化亚锡产品的重量为15.6kg，收率90%，含量为99.5%，重金属（以Pb计）含量＜50 mg/kg。
本发明工艺平稳、易于控制、成本低、三废少，合成的牙膏级氯化亚锡质量稳定，符合牙膏添加标准。
Claims (4)
1.一种牙膏级氯化亚锡的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（i）合成反应及一次过滤
将去离子水加入到反应釜（1）中，再加入浓盐酸，浓盐酸的加入量为总水溶液质量的3％～8％，然后慢慢滴加无水四氯化锡,最后投入金属锡，去离子水、无水四氯化锡和金属锡的摩尔比为4～8:1:1～1.2，反应温度为110～120℃、反应时间为1～3h，待反应完成后，经1#过滤器（2）进行一次过滤；
（ⅱ）提纯及二次过滤
经1#过滤器（2）过滤后，取澄清溶液导入提纯釜（3）中，向提纯釜（3）中加入过量硫酸除去重金属杂质后,再加入与过量硫酸等量的牙膏级氯化锶除去SO4 2-，经2#号过滤器（4）二次过滤，得到澄清溶液；
（ⅲ）蒸馏及结晶
将澄清溶液在减压蒸馏器（5）中进行减压蒸馏，减压蒸馏器内真空度为0.01MPa～0.06MPa、温度为45℃～85℃，将蒸馏后的溶液置于结晶釜（6）中搅拌结晶，温度为-10℃～0℃，待析出白色晶体；
（ⅳ）真空干燥
将析出的白色晶体经干燥装置（7）离心分离和真空干燥，真空度为-0.1MPa～-0.05MPa，得到干燥的白色晶体即为牙膏级氯化亚锡成品（8）。
2.根据权利要求1中所述的一种牙膏级氯化亚锡的制备方法，其特征在于：所述的浓盐酸的质量浓度为38%。
3.根据权利要求1中所述的一种牙膏级氯化亚锡的制备方法，其特征在于：所述的过量硫酸的加入量为大于四氯化锡和金属锡中所含重金属杂质总质量的15％～20％。
4.根据权利要求1中所述的一种牙膏级氯化亚锡的制备方法，其特征在于：所述的加入过量硫酸的浓度为10g/100ml。
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