[发明专利]一种氟化亚锡的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氟化亚锡的制备方法，属于氟化亚锡制备技术领域。

背景技术

氟化亚锡(SnF₂)熔点215℃，沸点850℃，易溶于水和氢氟酸。氟化亚锡是一种优良的牙齿防蛀剂，因其可以有效阻止牙菌斑形成、抑制细菌新城代谢，可以有效防治牙斑病和牙龈炎；此外，氟化亚锡作为一种可溶性的氟盐，在治疗皮肤细菌、真菌感染方面有良好的疗效。因此，氟化亚锡常用于制备含氟牙膏、漱口水以及治疗皮肤过敏药物等领域。

目前氟化亚锡的制备方法主要包括以下几种：

(1)以氢氟酸和单质锡或者氧化亚锡为原料，在60～100℃的反应温度之下反应制备氟化亚锡，主要原理是2Sn+4HF+O₂＝2SnF₂+2H₂O，SnO+2HF＝H₂O+SnF₂。但是采用氢氟酸制备氟化亚锡获得产品生产率低，且纯度不高，会参杂大量氟化锡等杂质，另外采用氢氟酸是剧毒物质，在生产过程中对设备腐蚀严重，对人健康有严重威胁。

(2)离子交换法，以氯化亚锡和氟化钠为原料，制备原理是SnCl₂+2NaF＝SnF₂+2NaCl，该方法虽然操作简单，但是产品中残留的氟化钠难以脱除，氯化钠和氟化钠的残留也降低了氟化亚锡的使用效果和效率。

(3)单质置换法，以单质金属锡粉和氟化铜为原料，利用Sn和Cu的标准电极电位差(Sn²⁺/Sn＝-0.136eV，Cu²⁺/Cu＝-0.337eV)，反应原理为Sn+CuF₂＝SnF₂+Cu↓。该方法虽然操作简单且获得产品的纯度高，但是金属锡粉和氟化铜价格昂贵，并且对原料纯度和粒度要求较高。

综上所述，现有制备氟化亚锡普遍存在工艺复杂、成本高、产率低、产品纯度低等问题，因此开发一种高效环保、成本低的制备高纯度氟化亚锡单体的方法，有十分重要的意义。

发明内容

针对现有的制备氟化锡的方法存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种操作简便、高效环保、成本低制备高纯度氟化亚锡的方法。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种氟化亚锡的制备方法，该方法是将含二氧化锡物料、含氟化钙物料及羧甲基纤维素钠经过研磨粉碎、混合后，置于CO和CO₂混合气氛中，于500℃～1000℃温度下焙烧，从焙烧烟气中回收氟化亚锡；所述的混合气氛中CO/(CO+CO₂)的体积百分比浓度为5％～50％。

大量研究表明，SnO₂本身化学性质稳定，很难与其他物质直接发生固相反应。本发明的技术方案主要利用一氧化碳及氢气等活性气体作用于SnO₂成分，使SnO₂的晶格参数发生变化，表面被活化，使SnO₂与CaF₂之间的化学反应变得容易，如SnO₂+CaF₂+CO_(g)＝SnF_2(g)+CO_2(g)+CaO可以顺利快速进行。同时充分利用SnF₂熔沸点低，在高温条件下很容易以气态挥发，而在温度降低时，SnF_2(g)就重新析出成固体粉末的特点，可以从焙烧尾气烟尘中分离回收高纯度的氟化亚锡产品。因此，本发明通过严格控制焙烧气氛及焙烧温度，能保证含二氧化锡物料和含氟化钙物料中的SnO₂与CaF₂顺利反应得到SnF₂产品。而羧甲基纤维素钠可以在高温下裂解释放一氧化碳和氢气，能保证气氛中一氧化碳及氢气含量的稳定，有利于反应的顺利进行。

优选的方案，含二氧化锡物料中的二氧化锡、含氟化钙物料中的氟化钙与羧甲基纤维素钠的摩尔比为1:(1.0～1.2):(0.1～0.2)；较优选为1:(1.05～1.10):(0.13～0.17)。

优选的方案，焙烧温度为750℃～900℃。焙烧时间一般与氟化亚锡的挥发率相关，适当延长时间，氟化亚锡的挥发率越高，一般焙烧时间优选在60～120min适宜。

优选的方案，混合气氛中CO/(CO+CO₂)的体积百分比浓度为12％～20％。