粒径分布可控的羟基锡酸锌粉体及锡酸锌粉体的制备方法与流程

文档序号:11435761阅读:394来源:国知局
本发明涉及一种锡盐的制备方法,尤其涉及一种羟基锡酸锌粉体和锡酸锌粉体的制备方法,更具体是涉及一种粒径分布可控的羟基锡酸锌粉体和锡酸锌粉体的制备方法。

背景技术:
羟基锡酸锌或锡酸锌的主要用途是作为塑料工业中的阻燃剂及烟雾抑制剂,它是替代三氧化二锑(Sb2O3)的环保型产品,具有无毒、安全易使用等优点。自20世纪80年代国际锡研究所成功开发阻燃剂--羟基锡酸锌和锡酸锌以来,关于羟基锡酸锌和锡酸锌制备方法的研究很多,如公开号为CN1304880A的中国发明专利,公开了一种羟基锡酸锌粉体的制备方法,该方法是利用锡酸钠与氯化锌在水溶液中合成羟基锡酸锌,然后通过陈化、洗涤、干燥、粉碎得到粒度小于6微米的羟基锡酸锌,该方法工艺步骤复杂、耗时多,还需要经粉碎才能得到最终产品;公开号为CN1907862A的中国专利,公开了纳米羟基锡酸锌和纳米锡酸锌的制备方法,该方法是用四价锡盐与锌盐反应成沉淀与有机溶剂混合,然后共沸蒸馏干燥得到纳米羟基锡酸锌,这种方法需要消耗大量有机溶剂,成本高;公开号为CN103274450A的中国专利,公开了一种亚微米羟基锡酸锌立方体材料的制备方法,该制备方法选用原料十六烷基三甲基溴化铵、正己醇、环己烷和去离子水组成微乳液,以硫酸锌和锡酸钠为反应物,分别制备含有硫酸锌和锡酸钠的微乳液,然后将两者混合反应,经陈化、离心分离、洗涤、干燥得到亚微米羟基锡酸锌立方体颗粒,该工艺同样需要采用大量的有机溶剂,生产成本高,耗时也长;国际上也有多份英国、日本、美国的专利,公开了羟基锡酸锌和锡酸锌的制备方法,其合成步骤大多是采用四价锡盐与锌盐反应,然后粉碎得到羟基锡酸锌,或者在合成的过程中添加不同的有机溶剂、模板剂、表面活性剂等来制备得到亚微米或纳米级的羟基锡酸锌或锡酸锌,这些方法的缺点是:羟基锡酸锌和锡酸锌中有机成分残留高、阴离子较难去除(如氯离子、硫酸根或硝酸根等)、产品易团聚,需要通过粉碎、筛分才能商用,另外,这些方法在制备羟基锡酸锌和锡酸锌过程中,除了金属锡与锌外,其它辅料不能循环使用,产生大量的有机或是高盐度废水,环保处理成本高,造成羟基锡酸锌和锡酸锌在阻燃剂市场上与三氧化二锑相比成本过高、市场推广缓慢的局面。另外,羟基锡酸锌或锡酸锌作为阻燃剂,不同的行业对粉体的粒径有不同的要求,如纺织行业要求粒径是纳米级,阻燃PVC聚氯乙烯时需求的平均粒径在1-5微米不等(建筑装饰材料、电缆电线制造等),而应用在传统的陶瓷行业,则要求40微米(400目)就好,因此,寻找一种粒径分布可控的羟基锡酸锌粉体及锡酸锌粉体的制备方法,也是本领域技术人员致力研究的课题。

技术实现要素:
为解决以上存在的问题,本发明的目的是提供一种工艺步骤简单、成本低、主要辅料可循环使用,且粒径分布可控的羟基锡酸锌粉体制备方法。本发明的另一目的是提供一种粒径分布可控的锡酸锌粉体的制备方法。为实现以上第一个目的,本发明的羟基锡酸锌超细粉体的制备方法,依次包括如下步骤:(1)锌氨溶液的制备:在反应釜中加入一定量的氨水,通入二氧化碳气体或碳酸氢铵,再加入锌花和氧化剂,在45-60℃下保温反应,过滤得到锌氨溶液;(2)锡酸盐溶液的制备:取一定量的锡酸钾或锡酸钠溶于纯水中,配制成锡浓度为0.1mol/L-1mol/L的锡酸钾或锡酸钠溶液,同时通过添加二氧化碳、氢氧化钾或氢氧化钠调节锡酸钾或锡酸钠溶液的pH值在小于12.5、12.5-13.5或大于13.5的范围内;(3)羟基锡酸锌粉体的制备:将步骤(1)所得的锌氨溶液缓慢滴加到步骤(2)所得的锡酸钾或锡酸锌溶液中搅拌反应,反应温度为25-60℃,滴加完成后,继续搅拌10-30分钟,然后固液分离,固体为羟基锡酸锌,溶液为碳酸钾或碳酸钠和氨水混合溶液,将固体洗涤至中性,干燥得到平均粒径大于5微米、1-2微米或小于1微米的粒径分布范围窄的羟基锡酸锌粉体;上述步骤(1)各原料的加入量是以制得的锌氨溶液中锌的浓度为0.1-1mol/L计量加入;步骤(3)锡酸钾或锡酸钠溶液和锌氨溶液是以锡:锌的摩尔比为1:1-1.1计量加入。为了避免引入新的杂质,同时加快反应速度,上述制备方法中,步骤(1)所述的氧化剂为氧气、臭氧或过氧化氢的一种或多种混合。上述步骤(1)的锌花是由金属锌熔化后放入纯水中制备得到。为了尽可能减少杂质的含量,上述步骤(3)羟基锡酸锌洗涤时水温优选30-90℃,洗涤完成时洗水的pH值优选6.5-7.5;羟基锡酸锌的干燥温度优选90-160℃。为了节约成本,让辅料循环利用,上述制备方法还包括步骤(4),该步骤是在上述步骤(3)所得的碳酸钾或碳酸钠和氨水混合溶液中加入氧化钙,蒸发,用纯水吸收蒸发气体得到氨水,回用至步骤(1);将蒸发后的溶液过滤,固体为碳酸钙,液体为氢氧化钾或氢氧化钠溶液,氢氧化钾或氢氧化钠溶液回用至步骤(2)。为了使辅料更好循环使用,上述制备方法还包括步骤(5),该步骤是将步骤(4)所得的碳酸钙在900-1200℃煅烧,得到二氧化碳和氧化钙,二氧化碳回用至步...
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1