大颗粒锡酸钠晶体的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于锡酸钠的制备领域，特别涉及到一种大颗粒锡酸钠晶体的生产方法。【背景技术】
[0002] 锡酸钠含三个结晶水，为无色六方晶体或白色粉末。140°C失去三个结晶水。在空 气中易吸收水分和二氧化碳生成氢氧化锡和碳酸钠。现在市场上锡酸钠大部分为白色粉末 状，比表面积大，易吸收水和二氧化碳后变质，进而影响产品的水溶解澄清度，影响了产品 的使用性能。
[0003]目前锡酸钠的制备方法有碱解法、熔融法等，无论哪种方法制备锡酸钠，最终都需 要浓缩结晶才能得到。结晶是溶液中的原子、离子或分子在一定条件下进行排列形成晶体 的过程。产品结晶过程和生长机理十分复杂。按照生长二步学说，晶体的生长要依次经历 转移扩散和表面反应两个步骤。研宄表明，若溶液的过饱和度较高，晶体生长多为扩散控制 过程；反之则可能为表面反应控制过程。
[0004]锡酸钠结晶是锡酸钠以晶体状态从溶液中析出的过程，是锡酸钠生产中主要的工 艺单元，这个过程相当复杂，受到溶液组成、酸度、过饱和度及搅拌速度、温度等因素的影 响，它们均直接或间接地影响晶体的形状、大小、颜色、纯度、产量等。
[0005] 原有的锡酸钠结晶工艺大多采用直接浓缩结晶的方式，如【申请号】 200910047619. 7,发明名称：一种利用锡及锡合金生产锡酸钠的方法，它包括以下步骤： (1)将锡及锡合金在反应釜内与氢氧化钠、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；反应过程是将氢氧化钠与氧化剂逐步地加入到熔化的锡及锡合金中 直至反应完全；（2)用水对颗粒状的粗锡酸钠进行溶解；（3)将溶液进行精制提纯；(4)将 精制提纯所得的锡酸钠溶液进行浓缩、分离、烘干制得成品。该方法存在的问题正如上面我 们所说的，得到的晶体呈细小的粉末状，比表面积大，易吸收水和二氧化碳后变质，进而影 响了产品的水溶解澄清度，影响了产品的使用性能。
[0006] 而【申请号】201410216582. 7,发明名称：一种锡酸钠制备结晶方法；及李祥彦等公 开的《同离子效应在锡酸钠结晶中的应用》，均通过在锡酸钠溶液中添加氢氧化钠，利用同 离子效应来进行锡酸钠的结晶。但是该方法的目的是提高劳动生产率，并降低能耗，而所得 到的产品仍为细小的粉末状，问题仍然存在。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种通过加晶种制备大颗粒锡酸 钠晶体的生产方法，本发明方法操作简单，能耗低，所得到的产品均匀、晶型稳定一致、颗粒 大、比表面积小、不易变质、水溶解澄清度高、使用性能好。
[0008] 为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的： 一种大颗粒锡酸钠晶体的生产方法，包括以下步骤： (1)锡酸钠溶液的制备：以锡渣、氢氧化钠和硝酸钠为原料，在高温条件下煅烧得到锡 酸钠粗品，将锡酸钠粗品用水浸出，得到锡酸钠溶液，然后净化澄清； (2) 晶种制备：将净化澄清后的部分锡酸钠溶液于真空度-0. 07~-0. 09Mpa、搅拌速度 80~100r/min、100~130°C下浓缩，直至溶液波美度为1. 15~1. 20Be，冷水浴冷却结晶， 尚心甩干，过筛，得晶种； (3) 结晶：将净化澄清后的另一部分锡酸钠溶液于真空度为-0. 02~-0. 06Mpa、搅拌速 度40~80r/min、80~100°C下浓缩，直至溶液波美度为1. 06~1. 09Be时，加入最终产品 质量的3~5%的晶种，继续浓缩直至浓缩液的波美度至1. 20~1. 23Be; (4) 分离及烘干：将结晶后的产品离心分离、烘干，即得大颗粒锡酸钠产品。
[0009] 所述的大颗粒锡酸钠晶体的生产方法，其特征在于：所述煅烧的温度为400~ 900。。。
[0010] 以上所述锡渣、氢氧化钠和硝酸钠的质量比例为80~100 : 80~100 : 20~ 25,所述锡渣为电解法生产硫酸亚锡所产生的废渣。
[0011] 以上所述锡酸钠溶液中，Sn4+浓度为60~70g/L，游离氢氧化钠浓度为50~80g/ L〇
[0012] 以上所述净化澄清的时间为48~72h。
[0013]以上所述冷水浴的温度控制在5~10°C，冷却结晶的时间为10~30min。
[0014] 以上所述过筛的目数为200~250目。
[0015] 在以上所述结晶中，晶种添加速度为10~15g/s。
[0016] 以上所述烘干的温度为100~130°C，所述烘干的时间为30~60min。
[0017] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： 1.本发明所得到的产品粒度为180~300ym，原工艺直接浓缩结晶得到的产品粒度为 75~120ym，且本发明的产品均匀、晶型稳定一致、颗粒大、比表面积小、不易变质、水溶解澄 清度高、使用性能好。
[0018] 2.本发明在一定锡离子和游离氢氧化钠的浓度的情况下，通过精确控制真空度、 搅拌速度和浓缩温度来制备超细晶种。利用超细晶种诱导，严格控制结晶条件，通过波美 度来判断结晶终点，从而得到了大颗粒锡酸钠晶体，填补了锡酸钠结晶领域的空白，操作简 便，能耗低。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不局限于 实施例表示的范围。
[0020]实施例1: 以锡渣、氢氧化钠和硝酸钠按质量比例为80 :80 :20为原料，在400°C高温条件下煅烧 得到锡酸钠粗品，将锡酸钠粗品用水浸出，得到锡酸钠溶液，Sn4+浓度为60g/L，游离氢氧化 钠浓度为50g/L，然后净化澄清48h，得到锡酸钠净化澄清溶液；在lm3搪瓷反应釜中加入锡 酸钠净化澄清溶液0. 5m3,开启搅拌和真空泵，调真空度至-0. 07Mpa，搅拌速度控制在100 r/min，蒸汽加热并保温130°C，直至溶液波美度为1. 15, 5°C冷水浴冷却结晶，离心甩干，过 200目筛子，得到超细27.3kg锡酸钠晶种。在5m3搪瓷反应釜中加入锡酸钠净化澄清溶液 3. 3m3,开启真空泵至真空度为-0. 06Mpa，搅拌速度控制在40r/min，蒸汽加热至100°C，浓缩 液的波美度至1. 〇9Be时加入5.Okg晶种，晶种添加速度为10g/s，继续浓缩直至浓缩液的波 美度至1. 20Be。将上述产品溶液放至离心机甩干，在100°C下烘干60min，得大颗粒锡酸钠 产品128kg。
[0021] 实施例2: 以锡渣、氢氧化钠和硝酸钠按质量比例为85 :95 :20为原料，在600°C高温条件下煅烧 得到锡酸钠粗品，将锡酸钠粗品用水浸出，得到锡酸钠溶液，Sn4+浓度为60g/L，游离氢氧化 钠浓度为60g/L，然后净化澄清55h，得到锡酸钠净化澄清溶液；在lm3搪瓷