[发明专利]一种试剂级二氧化锡粉体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锡化工产品的制备方法，尤其涉及一种二氧化锡的制备方法，更具体是涉及一种适合于化学分析、导电玻璃、半导体材料、高端陶瓷色釉料使用的试剂级二氧化锡粉体的制备方法。

背景技术

二氧化锡是一种重要的锡化工产品，其广泛应用于陶瓷色釉料、导电玻璃、纳米铟锡金属氧化物、半导体材料、电子触头、电器、气敏传感器、催化剂等行业。从已公开的文献可以看出，二氧化锡的制备方法主要有以含锡废料为原料的化学合成法和以锡锭为原料的硝酸法或高温气化法；中国专利CN102102150A公开了一种含锡废料为原料制备二氧化锡的方法，该方法是从废旧马口铁分离锡并制备二氧化锡的方法，其主要步骤是：(1)将废旧马口铁粉碎、筛分；(2)采用苏打水溶液对筛下物进行洗涤；(3)对洗涤物过滤，滤渣用氢氧化钠溶液和氧化剂浸出，对浸出液过滤，滤液为锡酸钠溶液；(4)往锡酸钠溶液中通入二氧化碳，过滤，洗涤得到二氧化锡产品；这种制备方法工艺路线长，对二氧化碳的需求量大，利用率低，实际使用量是理论计算量的10-50倍，这在工业上可行性不大，产品的杂质含量也仍偏高。中国专利CN1657417公开了一种硝酸法生产二氧化锡的方法，该方法是一种湿法制造偏锡酸和二氧化锡粉体的方法，其主要步骤是在密闭加压加氧的条件下，控制一定的温度和反应时间，使锡与硝酸充分反应生成偏锡酸中间品，偏锡酸中间品经中和洗涤、干燥得到偏锡酸产品；偏锡酸经煅烧、破碎后得粒径小于10um微细二氧化锡产品；这种方法由于是使用硝酸制备偏锡酸，有大量的氮氧化物产生，工艺不环保，且硝酸是强酸，产品易因设备的腐蚀而受到污染，另外，产品需经破碎才可达到10um微细二氧化锡产品，限制了产品在高端电子等领域的使用。高温气化法制备高纯二氧化锡的技术较复杂，且受到装备的限制，生产成本高，市场竞争力较弱。

由于电子材料等高端领域对二氧化锡的纯度、物料性能要求较高，传统的生产方法制得的二氧化锡并不能满足该需要，多数还是依赖进口产品。中国专利CN101532096公开了一种退锡废液里锡的回收方法，其工艺是用强碱将锡转化为锡酸钠溶液，通入二氧化碳制备偏锡酸，偏锡酸经过洗涤和煅烧制备出二氧化锡，由于二氧化碳是弱酸，与锡酸钠溶液反应不完全，而偏锡酸是无定形胶体，吸附能力强，用纯水洗涤偏锡酸，偏锡酸中包裹的碳酸钠离子仍然很高，达到3%，煅烧时碳酸钠与偏锡酸反应生成锡酸钠，对煅烧设备腐蚀严重，且二氧化锡成品由于含杂质较高，也不能满足导电玻璃等电子行业的需求。鉴于此，开发一种利用常规设备、原料制备能满足电子行业等高端产业对二氧化锡品质需求的产品，显得很有必要。

发明内容

为解决以上存在的问题，本发明的目的是提供一种试剂级二氧化锡粉体的制备方法，该制备方法采用常规设备，且无需破碎即可达到微米级的粉体，适合于化学分析、导电玻璃、半导体材料、高端陶瓷色釉料使用。

为实现以上目的，本发明的试剂级二氧化锡粉体的制备方法，依次包括如下步骤：

（1）水合氢氧化锡的制备：将试剂级的锡酸钠加纯水溶解至锡酸钠浓度为50-200g/L的溶液，于水浴中加热至40-90℃，按每升锡酸钠溶液加入5－20g的比例加入醇类分散剂，搅拌反应30-60分钟，然后通入二氧化碳，搅拌反应至反应液的pH值为9.0-10.0，进行固液分离，固体为水合氢氧化锡；

（2）偏锡酸的制备：将步骤（1）得到水合氢氧化锡固体放入反应釜，加入纯水进行打浆，然后用高温易分解的强酸调整浆液的pH值为2-4, 用纯水倾泻洗涤数次，然后固液分离，得到二氧化锡的前驱体偏锡酸；

（3）二氧化锡的制备：将步骤（2）得到的偏锡酸固体置于高温炉中煅烧脱水，得到高纯微米级二氧化锡粉体。

         上述试剂级锡酸钠优选采用工业级锡酸钠提纯制得。

为了获得纯度更高的二氧化锡粉体，且尽可能降低对设备的腐蚀，上述试剂级锡酸钠优选游离碱为0.1－0.5%的三水合试剂级锡酸钠晶体，该锡酸钠晶体优选采用如下方法制备：

（1）将锡花、氢氧化钠、纯水分别放入到反应釜中，升温至90～110℃，通入臭氧，反应至反应液中的游离氢氧化钠浓度为50～90g/L，得到含锡碱性溶液，其中锡花与氢氧化钠的投料质量比控制在1︰1－1.4，纯水的加入量控制在使氢氧化钠的浓度为100g/L～160g/L；

（2）在步骤（1）得到的含锡碱性溶液中加入试剂级水合氢氧化锡，调整溶液中游离氢氧化钠浓度至5～20g/L，再次通入臭氧至溶液为无色透明，过滤得锡酸钠原液；