專利名稱：一種可溶性堿金屬錫酸鹽的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種可溶性堿金屬錫酸鹽的制備方法，屬于無機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
可溶性堿金屬錫酸鹽如錫酸鈉、錫酸鉀等是重要的化工原料，廣泛用于電鍍、電子、印染エ業(yè)、玻璃、陶瓷、造幣、汽車制造、罐裝食品盒、緊密儀器等エ業(yè)領(lǐng)域。目前有關(guān)制備錫酸鈉或錫酸鉀可溶性堿金屬錫酸鹽的方法的報(bào)道較多，但這些方法都存在能耗高、采用有毒原料或制備エ藝復(fù)雜等問題。如專利文獻(xiàn)CN101544399A公開 了ー種利用錫原料直接生產(chǎn)錫酸鉀的方法，即將錫及錫合金在反應(yīng)釜內(nèi)與氫氧化鉀、硝酸鉀在300で至600で溫度下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)制得顆粒狀的粗錫酸鉀，然后用水溶解粗錫酸鉀，精制提純、濃縮、分離、烘干最后得到產(chǎn)品。該方法反應(yīng)溫度較高，能耗大，同時(shí)需要后續(xù)的精制提純等步驟，制備成本高，所用鑄鐵反應(yīng)釜在高溫、強(qiáng)堿條件下有易腐蝕等缺點(diǎn)。專利文獻(xiàn)CN101544397采用的是與CN101544399A相似的方法制備錫酸鈉。專利CN1546383A提供了ー種錫酸鉀的制備方法，采用錫與濃硝酸生成β_錫酸，再將β_錫酸與氫氧化鉀加熱共熔，冷卻，加水溶解，過濾，蒸發(fā)濃縮析出結(jié)晶產(chǎn)物錫酸鉀，該方法制備過程中會(huì)產(chǎn)生大量的氮氧化物廢氣，不利于エ業(yè)化生產(chǎn)。專利文獻(xiàn)CN1078444公開了ー種堿金屬錫酸鹽的制備方法，是以金屬錫為原料，直接與濃硝酸和濃鹽酸的混合酸起反應(yīng)，然后將反應(yīng)后的澄清液緩慢與濃氨水作用，反應(yīng)得到的白色沉淀完全溶解于堿溶液中，經(jīng)濃縮、結(jié)晶、烘干和粉碎得到堿金屬錫酸鹽，該方法仍然存在有毒氣體氮氧化物的處理問題。專利文獻(xiàn)CN1872699A公開了ー種錫酸鉀的制備方法，它采用金錫與氯氣反應(yīng)，合成四氯化錫，然后堿中和，經(jīng)固液分離，得到正錫酸，正錫酸再與氫氧化鉀合成錫酸鉀，最后經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、干燥后，得到錫酸鉀產(chǎn)品。該方法使用了毒性較大的氯氣作為原料之一，生產(chǎn)過程存在較大的安全隱患。專利CN101643237A文獻(xiàn)采用了與CN1872699A相似的方法制備錫酸鈉。因此，上述現(xiàn)有制備錫酸鈉或錫酸鉀等可溶性堿金屬錫酸鹽的方法所存在的問題有待于研究新的制備方法得以解決，從而促進(jìn)可溶性堿金屬錫酸鹽的エ業(yè)化應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有制備可溶性堿金屬錫酸鹽成本高、能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題，提供一種制備可溶性堿金屬錫酸鹽的新方法，具有制備エ藝簡(jiǎn)單、成本低，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案的步驟如下
①將金屬錫花加入到玻璃反應(yīng)釜中，按完全反應(yīng)計(jì)加入鹽酸溶液，在室溫下完成反
應(yīng)；
②向①形成的溶液中按完全反應(yīng)計(jì)加入雙氧水，在75 90°C下完成反應(yīng)；
③向②形成的溶液中加入大于反應(yīng)量的氨水中和，直至沉淀完全，所得沉淀經(jīng)洗滌、過濾得到錫酸；④將錫酸與堿溶液在30 80で反應(yīng)，再經(jīng)濃縮、干燥得可溶性堿金屬錫酸鹽。上述①步驟中鹽酸的濃度為25 32wt%，鹽酸與金屬錫花的摩爾比為3:1 5:1，反應(yīng)時(shí)間為2 7h。上述②步驟中雙氧水濃度為20 30wt%，雙氧水與金屬錫花的摩爾比為2:1 1:2，反應(yīng)時(shí)間為4 8h。上述④步驟中堿溶液為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液,錫酸與 堿的摩爾比為1:2,反應(yīng)時(shí)間為4 8 h,反應(yīng)生成液在相對(duì)真空度O ー 83KPa下減壓濃縮。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)①以錫花、鹽酸、雙氧水、氫氧化鉀、氫氧化鈉等為原料，在較低溫度常壓下合成可溶性堿金屬錫酸鹽，具有制備方法簡(jiǎn)單，能耗低等特點(diǎn)。②制備過程易于控制，洗滌液易于處理，錫酸鈉、錫酸鉀收率較高。③未采用氯氣等危害性較大的原料，生產(chǎn)過程中未生產(chǎn)氮氧化物等有毒氣體，制備過程安全，環(huán)保。
具體實(shí)施例方式下面用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說明。實(shí)施例I
將500 g金屬錫花加入到玻璃反應(yīng)釜中，然后將濃度為32%的鹽酸加入到反應(yīng)釜中，在室溫下反應(yīng)2. O h，鹽酸與金屬錫花的摩爾比為3: I。然后加入濃度為20%的雙氧水，雙氧水與金屬錫花的摩爾比為2:1,在反應(yīng)溫度為85 °C下反應(yīng)4h后,加入氨水中和,直至沉淀完全，所得沉淀經(jīng)洗滌、過濾得到錫酸。將錫酸與氫氧化鈉溶液在30で下反應(yīng)4 h，其中錫酸與氫氧化鈉的摩爾比為1:2，再經(jīng)減壓濃縮、干燥得到錫酸鈉可溶性堿金屬錫酸鹽，錫酸鈉的收率為52. 4%。實(shí)施例2
將500 g金屬錫花加入到玻璃反應(yīng)釜中，然后將濃度為28%的鹽酸加入到反應(yīng)釜中，在室溫下反應(yīng)2. O h，鹽酸與金屬錫花的摩爾比為4: I。然后加入濃度為25%的雙氧水，雙氧水與金屬錫花的摩爾比為1:1，在反應(yīng)溫度為85 °C下反應(yīng)6 h后,加入氨水中和,直至沉淀完全，所得沉淀經(jīng)洗滌、過濾得到錫酸。將錫酸與氫氧化鈉溶液在50で下反應(yīng)5 h，其中錫酸與氫氧化鈉的摩爾比為1: 2，再經(jīng)減壓濃縮、干燥得到錫酸鈉可溶性堿金屬錫酸鹽，錫酸鈉的收率為79. 3%。實(shí)施例3
將500 g金屬錫花加入到玻璃反應(yīng)釜中，然后將濃度為32%的鹽酸加入到反應(yīng)釜中，在室溫下反應(yīng)2. O h，鹽酸與金屬錫花的摩爾比為4: I。然后加入濃度為30%的雙氧水，雙氧水與金屬錫花的摩爾比為1:1，在反應(yīng)溫度為85 °C下反應(yīng)7h后,加入氨水中和,直至沉淀完全，所得沉淀經(jīng)洗滌、過濾得到錫酸。將錫酸與氫氧化鈉溶液在60で下反應(yīng)6 h，其中錫酸與氫氧化鈉的摩爾比為1:2，再經(jīng)減壓濃縮、干燥得到錫酸鈉可溶性堿金屬錫酸鹽，錫酸鈉的收率為98. 6%。實(shí)施例4
將500 g金屬錫花加入到玻璃反應(yīng)釜中，然后將濃度為30 %的鹽酸加入到反應(yīng)釜中，在室溫下反應(yīng)2. O h，鹽酸與金屬錫花的摩爾比為5:1。然后加入濃度為30%的雙氧水，雙氧水與金屬錫花的摩爾比為1:2,在反應(yīng)溫度為85 °C下反應(yīng)8 h后,加入氨水中和,直至沉淀完全，所得沉淀經(jīng)洗滌、過濾得到錫酸。將錫酸與氫氧化鈉溶液在80で下反應(yīng)7 h，其中錫酸與氫氧化鈉的摩爾比為1: 2，再經(jīng)減壓濃縮、干燥得到錫酸鈉可溶性堿金屬錫酸鹽，錫酸鈉的收率為79. 9%。實(shí)施例5
將500 g金屬錫花加入到玻璃反應(yīng)釜中，然后將濃度為32%的鹽酸加入到反應(yīng)釜中，在室溫下反應(yīng)2. O h，鹽酸與金屬錫花的摩爾比為4: I。然后加入濃度為30%的雙氧水，雙氧水與金屬錫花的摩爾比為1:1，在反應(yīng)溫度為85 °C下反應(yīng)8h后,加入氨水中和,直至沉淀完全，所得沉淀經(jīng)洗滌、過濾得到錫酸。將錫酸與氫氧化鈉溶液在70で下反應(yīng)7 h，其中錫酸與氫氧化鈉的摩爾比為1:2，再經(jīng)減壓濃縮、干燥得到錫酸鈉可溶性堿金屬錫酸鹽，錫酸鈉的收率為99. 4%。

實(shí)施例6
將500 g金屬錫花加入到玻璃反應(yīng)釜中，然后將濃度為25%的鹽酸加入到反應(yīng)釜中，在室溫下反應(yīng)2. O h，鹽酸與金屬錫花的摩爾比為3: I。然后加入濃度為20%的雙氧水，雙氧水與金屬錫花的摩爾比為2:1,在反應(yīng)溫度為85 °C下反應(yīng)4h后,加入氨水中和,直至沉淀完全，所得沉淀經(jīng)洗滌、過濾得到錫酸。將錫酸與氫氧化鉀溶液在30で下反應(yīng)4 h，其中錫酸與氫氧化鉀的摩爾比為1: 2，再經(jīng)減壓濃縮、干燥得到錫酸鉀可溶性堿金屬錫酸鹽，錫酸鉀的收率為64. 9%。實(shí)施例7
將500 g金屬錫花加入到玻璃反應(yīng)釜中，然后將濃度為30%的鹽酸加入到反應(yīng)釜中，在室溫下反應(yīng)2. O h，鹽酸與金屬錫花的摩爾比為5: I。然后加入濃度為28%的雙氧水，雙氧水與金屬錫花的摩爾比為1:2,在反應(yīng)溫度為85 °C下反應(yīng)6 h后,加入氨水中和,直至沉淀完全，所得沉淀經(jīng)洗滌、過濾得到錫酸。將錫酸與氫氧化鉀溶液在70で下反應(yīng)7 h，其中錫酸與氫氧化鉀的摩爾比為1: 2，再經(jīng)減壓濃縮、干燥得到錫酸鉀可溶性堿金屬錫酸鹽，錫酸鉀的收率為74. 2%。實(shí)施例8
將500 g金屬錫花加入到玻璃反應(yīng)釜中，然后將濃度為32%的鹽酸加入到反應(yīng)釜中，在室溫下反應(yīng)2. O h，鹽酸與金屬錫花的摩爾比為4: I。然后加入濃度為30%的雙氧水，雙氧水與金屬錫花的摩爾比為1:1，在反應(yīng)溫度為85 °C下反應(yīng)8h后,加入氨水中和,直至沉淀完全，所得沉淀經(jīng)洗滌、過濾得到錫酸。將錫酸與氫氧化鉀溶液在70で下反應(yīng)7 h，其中錫酸與氫氧化鉀的摩爾比為1: 2，再經(jīng)減壓濃縮、干燥得到錫酸鈉可溶性堿金屬鉀酸鹽，錫酸鉀的收率為98. 7%。
權(quán)利要求
1.ー種可溶性堿金屬錫酸鹽的制備方法，其特征是エ藝步驟如下 ①將金屬錫花加入到玻璃反應(yīng)釜中，按完全反應(yīng)計(jì)加入鹽酸溶液，在室溫下完成反應(yīng)； ②向①形成的溶液中按完全反應(yīng)計(jì)加入雙氧水，在75 90°C下完成反應(yīng)； ③向②形成的溶液中加入大于反應(yīng)量的氨水中和，直至沉淀完全，所得沉淀經(jīng)洗滌、過濾得到錫酸； ④將錫酸與堿溶液在30 80で反應(yīng)，再經(jīng)濃縮、干燥得可溶性堿金屬錫酸鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可溶性堿金屬錫酸鹽的制備方法，其特征是①步驟中鹽酸 的濃度為25 32wt%，鹽酸與金屬錫花的摩爾比為3:1 5:1，反應(yīng)時(shí)間為2 7h。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可溶性堿金屬錫酸鹽的制備方法，其特征是②步驟中雙氧水濃度為20 30wt%，雙氧水與金屬錫花的摩爾比為2:1 1:2，反應(yīng)時(shí)間為4 8h。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可溶性堿金屬錫酸鹽的制備方法，其特征是④步驟中堿溶液為氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液，錫酸與堿的摩爾比為1:2,反應(yīng)時(shí)間為4 8 h,反應(yīng)生成液在相對(duì)真空度0 ー 83KPa下減壓濃縮。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可溶性堿金屬錫酸鹽的制備方法，屬于無機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的工藝步驟如下①將金屬錫花加入到玻璃反應(yīng)釜中，按完全反應(yīng)計(jì)加入鹽酸溶液，在室溫下完成反應(yīng)；②向①形成的溶液中按完全反應(yīng)計(jì)加入雙氧水，在75～90℃下完成反應(yīng)；③向②形成的溶液中加入大于反應(yīng)量的氨水中和，直至沉淀完全，所得沉淀經(jīng)洗滌、過濾得到錫酸；④將錫酸與堿溶液在30～80℃反應(yīng)，再經(jīng)濃縮、干燥得可溶性堿金屬錫酸鹽。本發(fā)明具有制備工藝簡(jiǎn)單，成本低，不使用氯氣等有毒氣體，不產(chǎn)生氮氧化物等有害氣體，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，可用于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C01G19/00GK102849787SQ201210313220
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者李祥彥, 胡洋, 李偉, 賈慶明, 郭應(yīng)輝, 張 杰, 段富良 申請(qǐng)人:云南錫業(yè)股份有限公司