CN85104036A

CN85104036A - 从锡精矿直接制取锡酸钠的生产方法

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Publication number: CN85104036A
Application number: CN198585104036A
Authority: CN
Inventors: 刘希澄; 郑文裕
Original assignee: GUANGDONG POLYTECHNICAL COLLEGE
Current assignee: GUANGDONG POLYTECHNICAL COLLEGE
Priority date: 1985-05-23
Filing date: 1985-05-23
Publication date: 1986-11-19
Also published as: CN85104036B

Abstract

本发明属化工冶金生产化合物的生产方法，是从锡精矿直接转化成粗锡酸钠；并解决了粗锡酸钠的浸出、净化、精制液的浓缩结晶，及产品烘干等技术问题。可获得符合广州Q/HGI-58-84企业标准的一级品和外贸出口要求的产品。Sn的直收率达80.15，总回收率为95.88％。

本发明解决了经典法用精锡制锡酸钠的逆加工问题。节约能源与材料，Sn回收率高、成本低，经济效益显著，流程短，设备简单，母液能返回使用，不污染环境。

Description

本发明属化工冶金生产化合物的生产方法，特别是锡酸钠的生产方法。

目前，国内外生产锡酸钠都是以精锡作为原料。用精锡作为原料生产锡盐，是一种逆加工，它必须用锡精矿通过还原熔炼、粗金属锡火法精炼及电解精炼等过程，然后再用所得精锡在氧化剂存在条件下与碱反应转化为粗锡酸钠，再通过浸出、除杂、浓缩结晶等工艺才获得锡酸钠。这种生产工艺由于存在逆加工、使能源、化工材料浪费，同时，用精锡作原料生产锡酸钠时，由于锡的熔点低、比重又比熔融碱大，反应一开始，锡即熔化沉于锅底，不利于反应进行，使锡的转化率低，一般只有40～70%。1983年《有色冶炼》第八期“从低品位锡渣中制取锡酸钠”一文中所提出的工艺过程与现行的工艺方法比较，工艺过程有所缩短，但其原料成分是以氯化锡为主，不具普遍性，工艺上仍需二次结晶。

本发明针对原生产方法存在逆加工和锡的转化率低的问题，目的在于寻找一种以锡精矿直接制取锡酸钠的新方法，从而避免了逆加工过程，节约能源和化工原材料，同时使锡的转化率高，工艺、设备简单易行，降低产品成本。

本发明的生产方法主要是直接将锡精矿在450～500℃的温度下与氢氧化钠进行熔合，其化学反应方程式为：

熔合生产粗锡酸钠，再经过浸出、净化、除杂浓缩结晶、脱水烘干等工序，获得锡酸钠。

熔合时锡精矿与氢氧化钠的配料比＝1∶1.5～2，熔合温度为450～500℃，保持500℃1小时左右，总的熔合时间2～3小时。在搅动状态下进行。熔合初期，精矿与熔融的EaOH混合均匀，呈稀糊状，有利于反应进行，因此锡的转化率高。熔合结束时，形成灰黄色粘糊状产物，取出冷却，冷却后破碎成约2×2公分大小块状，以备浸出。浸出时，溶合料中的锡酸钠溶入水溶液，使其与渣和大部分杂质分离，然后净化除去浸出液中的砷、锑、铅、硅等杂质，可用空气或过氧化氢将亚铁氧化成高价铁，使砷呈砷酸铁沉淀;陈化（静置）浸出液3～5天，使硅酸盐凝聚脱硅;并冷却至3～7℃，使砷酸钠以Na₃AsO₄·12H₂O析出;再以1∶1的盐酸清洗过的锡箔置换除锑，并附带除铅。

将净化后的浸出液浓缩，控制比重在1.27～1.3之间使Na₂SnO₃·3H₂O结晶析出，过滤取出结晶，在70～75℃温度下用15～20%NaOH溶液洗涤结晶产物，烘干即得产品。

用本发明工艺生产锡酸钠，可以省去锡精矿冶炼精锡的全过程，从而节约了大量能源和化工原料，并且在锡精矿中加入氢氧化钠直接熔合时，锡的浸出率可高达98%左右，整个工艺锡的直收率达80%，总回收率达95%，而且本发明工艺设备简单，原料价格便宜、易得。生产规模可大可小，经济效果高。无环境污染问题。

本发明的一个实施例：其工艺流程如图1。

所用原料是广宁县矿冶工业公司收购矿民所生产的锡矿，含砷较高，其化学元素分析结果如表1。

生产工艺的主要过程

1.熔合锡精矿与氢氧化钠的配料比＝1∶1.5～2，此时，锡精矿中的锡能很好的转化成锡酸钠。续后锡的浸出率可高达98%左右，熔合时的温度为450～500℃，在400～450℃时反应急烈，需加强搅拌，以免熔合物冒锅溢出。在500℃保温1小时左右，总的熔合时间约2～3小时。

表1 锡精矿成分

元素

Sn

As

Pb

Sb

S

Fe

Mn

含量％

65.19

1.20

0.013

0.11

1.40

2.62

0.108

元素

Ni

SiO₂

WO₃

Mo

Ta₂O₃

Nb₂O₃

Cu

含量％

＜0.05

4.21

1.17

＜0.005

0.18

0.12

0.11

熔合时用井式电阻炉加热，温度用DRZ-4型温度控制器控制。

熔合锅可用熟铁或铸铁制造，用铸铁时，头几次熔合物中含杂质较高，须加强净化，用熟铁锅时则无此现象。

2.浸出使熔合料中的锡酸钠转入水溶液，使其与渣及大部分杂质分离。浸出作业在室温下进行，这样有利于锡酸钠溶解，而锑酸钠基本上留在渣中。

浸出可在带电动搅拌器的搪瓷桶，铁（或不锈钢）制的浸出槽中进行，浸出时按液固比＝4～5所需水量加入浸出槽，在搅动状态下逐步加入熔合料，根据温度升高情况控制加料的速度。浸出搅拌速度可在150～300转/分之间，浸出时间1～1.5小时，再将浸出液进行净化。

3.净化除去浸出液中的砷、锑、铅、硅等杂质，这是能否得到合格产品的关键。对浸出液采用本发明的净化方法，经一次浓缩结晶，便能得到符合广州Q/HCI-58-84企业标准的合格产品。也能生产出符合外贸出口要求的产品。浸出液净化前后各元素含量如表2所示。

净化除杂设备，可用搪瓷桶或不锈钢槽。

4.浓缩结晶净化除杂后的溶液，在带搅拌器的蒸汽夹套或电加热的不锈钢槽内进行，浓缩至原体积的 1/2 ～ 1/3 ，控制比重在1.27～1.3之间，使Na₂SnO₃·3H₂O结晶析出。

表2

5.脱水烘干结晶出的Na₂SnO₃·3H₂O用不锈钢离心机过滤，也可用真空吸滤设备过滤。过滤后用70～75℃的15～20%NaOH溶液洗涤结晶产物，过滤洗涤后的锡酸钠盛于搪瓷盘或不锈钢盘中，送到干燥室烘干。干燥室可用蒸汽，红外或电阻加热。烘干时温度控制在100～140℃，料层厚度2～4公分，烘干时间6～10小时。

锡酸钠产品经烘干后，取样分析，其结果如表3所示。

表3

6.母液处理浓缩结晶过滤出的母液与洗液合并一起，自然冷却结晶析出砷酸钠，把砷酸钠过滤分离后的母液，即可浓缩返回熔合工段使用;也可将除去砷酸钠后的母液直接送到熔合工段浓缩使用。结晶出的砷酸钠，可作副产品出售，给玻璃厂作澄清剂使用。

7.金属衡算及技术经济指标以处理1公斤锡精矿计算，其原材料消耗，锡酸钠产出率，Sn的回收率等列于表4。

从表4可以看出，Sn的直收率为80.15%;Sn的总回收率为95.88%;Sn的浸出率为96.32%，每公斤精矿可产出锡酸钠1.34公斤;每公斤金属量精矿可产出锡酸钠2.03公斤;每公斤锡酸钠耗碱0.597公斤;每公斤精矿耗碱0.8公斤。

表4 原材料消耗及锡酸钠产出率

Claims

1、一种生产锡酸钠的方法，包括熔合、浸出、净化、浓缩结晶、脱水烘干等工序，其特征在于用锡精矿为原料，在450～500℃的温度下与氢氧化钠熔合，直接浸出。

2、据权利要求1所说的方法，其特征在于浸出液经净化，一次结晶，制取锡酸钠。

3、据权利要求1所说的方法，其特征在于净化剂为粗锡酸钠浸出时，用空气或过氧化氢将亚铁氧化成高价铁，使砷呈砷酸铁沉淀，进行初步除砷。

4、据权利要求1所说的方法，其特征在于净化方法为粗锡酸钠浸出液陈化（静置）3～5天，使硅酸盐凝聚脱硅，并使浸出液冷却3～7℃，使砷酸钠以Na，AsO₄·12H₂O析出，进一步除砷。

5、据权利要求1所说的方法，其特征在于粗锡酸钠以1∶1的盐酸清洗过的锡箔置换除锑，并附带除铅。

6、据权利要求1所说的方法，其特征在于以70～75℃的15～20%NaOH溶液洗涤结晶产品（Na₂SnO₃·3H₂O）。