专利名称：一种碱金属锡酸盐的制备方法
技术领域：
本发明涉及碱金属锡酸盐如锡酸锂、锡酸钠、锡酸钾的制备方法。
背景技术：
碱金属锡酸盐是含锡的无机化合物，均为白色结晶。易溶于水，溶液呈碱性。锡酸钠、锡酸钾主要应用于电子、汽车制造、罐装食品盒等的电镀锡，也应用于织物印染、玻璃、 陶瓷、造币等工业。2001年化学工业出版社出版的《无机精细化学品手册》提出，由锡、碱金属氢氧化物和硝酸盐固体混合，在300°C以上高温熔融生成锡酸盐，加水溶解浸取，过滤浓缩结晶离心甩干，烘干可得锡酸盐产品。中国专利申请公开说明书CN1051026A提供了一种制备碱性金属锡酸盐的方法， 该方法包括在压力下加热矿物氧化锡和碱溶液的混合物。该方法后续的分离、提纯比较麻烦。CN1078444A公开了一种碱金属锡酸盐的制备方法，以金属锡为原料，直接与浓硝酸和浓盐酸的混合酸反应，然后将反应液与浓氨水作用，得白色沉淀正锡酸，洗涤除去氯根和硝酸根后，溶于碱溶液中，加入适量双氧水，经浓缩结晶干燥和粉碎可得纯净的碱金属锡酸盐。CN1546383A公开的锡酸钾制备方法，是以金属锡为原料与浓硝酸生成β_偏锡酸， 再将β_偏锡酸与氢氧化钾加热共熔(温度200 300°C)再加水溶液浸取，过滤蒸发浓缩析出结晶，离心甩干、干燥得产品。CN1872699A和CN101643237A公开的方法是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；正锡酸与氢氧化钠合成锡酸钠，经过浓缩结晶、过滤、 干燥、粉碎后，得到锡酸钠产品。但合成四氯化锡一般要将金属锡与氯气反应制得。CN101348276A公开的碱金属锡酸盐生产方法，是以金属锡粉、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，该溶液经过滤后，依次进行浓缩结晶、脱水，得到碱金属锡酸盐产品。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°C至550°C温度下进行化学反应制得颗粒状的粗锡酸钠；(2)用水对颗粒状的粗锡酸钠进行溶解；将溶液进行精制提纯、浓缩、分离、烘干制得成品。前述多种制备方法，工艺复杂条件苛刻，对设备要求高且制备成本高，有三废产生。
发明内容
本发明的目的在于提出一种工艺简便，设备简单的碱金属锡酸盐的制备方法。该方法采用锡碎片或粉末与碱金属氢氧化物作原料，用过氧化氢水溶液作氧化齐U，一步反应合成碱金属锡酸盐，反应式如下Sn+2 LiOH+2 H2O2 — Li2SnO3 · 3H20 Sn+2 K0H+2 H2O2 — K2SnO3 · 3H20 Sn+2 NaOH+2 H2O2 — Na2SnO3 · 3H20。具体方法是将金属锡碎片或粉末投入到重量浓度1(Γ40%的碱金属氢氧化物水溶液中，在6(T90°C下，加入重量浓度1(Γ50%的过氧化氢水溶液，反应后加水调节反应物的溶液部分的比重至小于1. 20g/ml，过滤回收未反应锡渣，滤液浓缩结晶，过滤后的固体物在 6(T90°C干燥，得碱金属锡酸盐产物。 上述碱金属氢氧化物包括锂、钠或者钾的氢氧化物。金属锡与碱金属氢氧化物摩尔比优选是1 2.广4。过氧化氢水溶液与金属锡的摩尔比优选为2、 1。过氧化氢水溶液的重量浓度优选为1(Γ20%。本发明可在常压下进行反应，未反应的少量锡渣可回收作原料使用，母液作为溶解碱的水使用，因此金属锡原料转化率接近100%，由于采用了过氧化氢作氧化剂，不引入其它杂质，无除杂过程，反应条件温和，工艺简便，设备简单，操作容易，无三废产生，产品纯度高，制备成本低，适用于规模生产高纯度碱金属锡酸盐。
具体实施例方式实施例1，锡酸钠的制备。在纯水15L中加入纯度98%的氢氧化钠8. 5kg，搅拌溶解配成溶液，投入纯度 99. 9%的锡花8kg，溶液加热，控制温度6(T90°C，搅拌下加入重量浓度15%的过氧化氢水溶液42L，控制加入速度防止反应过于激烈而造成危险，约7小时加完，加水调节溶液比重为 1.11，使可能存在的锡酸钠结晶溶解，过滤除去未反应的锡渣，滤液浓缩析出结晶，离心甩干，60 80°C干燥4小时，得锡酸钠成品16. 2kg。未反应的锡渣回收作锡原料使用，母液作为溶解碱的水使用。经检测，锡酸钠纯度为99. 7%。实施例2，锡酸钾的制备。在纯水15L中加入纯度90%的氢氧化钠10kg，搅拌溶解配成溶液，投入纯度99. 9% 的锡花8kg，溶液加热，控制温度6(T90°C，搅拌下加入重量浓度15%的过氧化氢水溶液42L， 控制加入速度防止反应过于激烈而造成危险，约6小时加完，加水调节溶液比重为1. 16，使可能存在的锡酸钾结晶溶解，过滤除去未反应的锡渣，滤液浓缩析出结晶，离心甩干，70 80°C干燥4小时，得锡酸钾成品15. 8kg。未反应的锡渣约410g回收作锡原料使用，母液作为溶解碱的水使用。经检测，锡酸钾纯度为99. 5%。
权利要求
1.一种碱金属锡酸盐的制备方法，其特征在于，将金属锡碎片或粉末投入到重量浓度 10^40%的碱金属氢氧化物水溶液中，在6(T90°C下，加入重量浓度10 50%的过氧化氢水溶液，反应后加水调节反应物的溶液部分的比重至小于1. 20g/ml，过滤除去未反应锡渣，滤液浓缩结晶，过滤后的固体物在6(T9(TC干燥，得碱金属锡酸盐产物；所述碱金属氢氧化物是氢氧化锂、氢氧化钠或者氢氧化钾。
2.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述金属锡与碱金属氢氧化物摩尔比为 1 2. 1 4。
3.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述过氧化氢水溶液与金属锡的摩尔比为2 4 1。
4.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述过氧化氢水溶液的重量浓度为 10 20%。
全文摘要
本发明公开一种工艺简便，设备简单的碱金属锡酸盐的制备方法，将金属锡碎片或粉末投入到碱金属氢氧化物水溶液中，加入过氧化氢水溶液反应后，浓缩结晶，得碱金属锡酸盐产物。本发明可在常压下反应，未反应的少量锡渣可回收作原料使用，母液作为溶解碱的水使用，因此金属锡原料转化率接近100%，由于采用了过氧化氢作氧化剂，不引入其它杂质，无除杂过程，适用于规模生产高纯度碱金属锡酸盐。
文档编号C01G19/00GK102173448SQ201110046220
公开日2011年9月7日 申请日期2011年2月26日 优先权日2011年2月26日
发明者卢伟宁, 吴沐坚, 庄景发, 李金荣, 章小亮, 詹和孙, 赵彧, 黄伟鹏 申请人:西陇化工股份有限公司