CN112441611A - 一种利用海绵锡及阳极泥制备二氧化锡的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用海绵锡及阳极泥制备二氧化锡的方法，所述方法以生产硫酸亚锡时产生的海绵锡及阳极泥、硫酸为原料，在通氧加压、加热条件下制备得到偏锡酸，然后除杂煅烧制备得到二氧化锡。本发明避免了含锡物料送到锡冶炼厂代加工成精锡后再投入生产的过程，提高了锡金属的回收率，实现了锡金属物料在企业内部循环和综合利用，节约能源，可防止SO2污染环境，其生产工艺简单易行，大大降低了二氧化锡的生产成本。
Description
技术领域
本发明属于湿法冶金化工技术领域，具体涉及一种利用生产硫酸亚锡时产生的海绵锡及阳极泥制备二氧化锡的方法。
背景技术
目前，生产硫酸亚锡的方法主要为隔膜电解法，电解过程中难免会产生海绵锡及阳极泥，若重返冶炼，将增大成本，同时海绵锡及阳极泥中主要杂质为SO4 2-离子，高温熔融冶炼时会产生SO2有毒气体，导致环境污染。
传统生产二氧化锡方法是采用精锡作为原料，用精锡和浓硝酸直接反应生成偏锡酸，然后中和、煅烧制得二氧化锡，其生产成本较高。而使用一些含锡物料为原料，通过除杂后也可得到质量好的二氧化锡，由于这些物料没有经过冶炼加工，用于生产二氧化锡具有较大的成本优势，但现有技术大多都是通过化学方法回收锡，如中国专利CN201910861445.1报道了一种从海绵锡中回收锡的方法，该方法回收率达到98.6％；冯斐斐研究了提高海绵锡中粗锡回收率的方法(济源职业技术学院学报，2013，3期，12卷：6-9页)，回收率可从71.7％提高到89.86％。这些化学方法存在回收工艺复杂、回收周期长等问题。
发明内容
本发明目的在于解决现有技术的不足，提供一种直接回收利用生产硫酸亚锡时产生的海绵锡及阳极泥制备二氧化锡的方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种利用海绵锡及阳极泥制备二氧化锡的方法，所述方法以生产硫酸亚锡时产生的海绵锡及阳极泥、硫酸为原料，在通氧加压、加热条件下制备得到偏锡酸，然后除杂煅烧制备得到二氧化锡。具体步骤如下：
(1)配制浓度为150-200g/l的硫酸溶液；
(2)将硫酸溶液与海绵锡和/或阳极泥投入密闭容器中，海绵锡和/或阳极泥与硫酸溶液的质量比为10-15:1；
(3)向密闭容器中通入氧气，加热，密闭反应压力≥0.3MPa，反应温度为100℃-150℃，反应时间为5-10h；
(4)反应完毕后进行液固分离，将固体部分进行如下脱杂处理：先用水洗涤3次，然后加碳酸氢铵中和至pH为6.5-7.0，然后洗涤2次，离心过滤；
(5)将离心过滤后的固体部分在200℃-400℃条件下烘烤3.5～4.5h，之后在800℃-900℃条件下煅烧1.5～2.5h，得到二氧化锡颗粒.
进一步地，将二氧化锡颗粒粉碎得到二氧化锡粉体。
进一步地，将上述步骤(4)离心过滤的滤液返回步骤(2)的密闭容器中回用。
本发明利用在硫酸亚锡生产过程中产生的含SO4 2-较高的阳极泥、海绵锡为原料制备二氧化锡，避免将这些物料送到锡冶炼厂代加工成精锡后再投入生产的过程，提高了锡金属的回收率，实现了锡金属物料在企业内综合利用，节约能源，其生产工艺简单易行，大大降低了二氧化锡的生产成本，锡金属在企业内部实现绿色循环。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
实施例1
一种利用生产硫酸亚锡时产生的海绵锡及阳极泥制备二氧化锡的方法，如图1所示，具体步骤如下：
(1)配制浓度为150g/l的硫酸溶液；
(2)将硫酸溶液、生产硫酸亚锡时产生的海绵锡投入密闭容器中，海绵锡与硫酸溶液的质量比为10:1；
(3)向密闭容器中通入氧气，加热，密闭反应压力0.3-0.4MPa，反应温度为100℃。密闭容器内设搅拌装置，搅拌速度为40r/min，反应时间为6h；
(4)反应完毕后进行液固分离，将固体部分进行如下脱杂处理：先用水洗涤3次，然后加碳酸氢铵中和至PH为6.5-7.0，然后洗涤2次，离心过滤；离心过滤的滤液返回步骤(2)的密闭容器中回用；
(5)将离心过滤后的固体部分在300℃条件下烘烤4h，之后在850℃条件下煅烧2h，得到二氧化锡颗粒；
(6)将二氧化锡固体机械粉碎得到二氧化锡粉体。
内设搅拌装置的密闭容器为现有技术设备。
实施例2
一种利用生产硫酸亚锡时产生的海绵锡及阳极泥制备二氧化锡的方法，具体步骤如下：
(1)配制浓度为160g/l的硫酸溶液；
(2)将硫酸溶液与生产硫酸亚锡时产生的阳极泥投入密闭容器中，海绵锡与硫酸溶液两者质量比为13:1；
(3)向密闭容器中通入氧气，加热，密闭反应压力0.4-0.5MPa，反应温度为130℃，密闭容器内搅拌装置的搅拌速度为30r/min，反应时间为10h；
(4)反应完成后进行液固分离，将分离出的固体部分进行如下脱杂处理：先用水洗涤3次，然后加碳酸氢铵中和至PH为6.5-7.0，然后洗涤2次，离心过滤；
(5)将离心过滤得到的固体部分在350℃条件下烘烤3.5h，之后在860℃条件下煅烧2.5h，得到二氧化锡颗粒；
(6)将二氧化锡固体机械粉碎得到二氧化锡粉体。
实施例3
一种利用生产硫酸亚锡时产生的海绵锡及阳极泥制备二氧化锡的方法，具体步骤如下：
(1)配制浓度为180g/l的硫酸溶液；
(2)将硫酸溶液与生产硫酸亚锡时产生的海绵锡和阳极泥的混合物投入密闭容器中，海绵锡和阳极泥的混合物与硫酸溶液的质量比为14:1；
(3)向密闭容器中通入氧气，加热，密闭反应压力0.6-0.7MPa，反应温度为140℃，密闭容器内搅拌装置搅拌速度为50r/min，反应时间为8h；
(4)反应完成后进行液固分离，将分离到的固体部分进行如下脱杂处理：先用水洗涤3次，然后加碳酸氢铵中和至PH为6.5-7.0，然后洗涤2次，离心过滤；离心过滤的滤液返回步骤(2)的密闭容器中回用；
(5)将离心过滤得到的固体部分在380℃条件下烘烤4.5h，之后在890℃条件下煅烧1.5h，得到二氧化锡颗粒；
(6)将二氧化锡固体机械粉碎得到二氧化锡粉体。
实施例4
一种利用生产硫酸亚锡时产生的海绵锡及阳极泥制备二氧化锡的方法，具体步骤如下：
(1)配制浓度为200g/l的硫酸溶液；
(2)将硫酸溶液与生产硫酸亚锡时产生的海绵锡和阳极泥的混合物投入密闭容器中，海绵锡和阳极泥的混合物与硫酸溶液的质量比为15:1；
(3)向密闭容器中通入氧气，加热，密闭反应压力0.6-0.7MPa，反应温度为150℃，密闭容器内搅拌装置搅拌速度为50r/min，反应时间为5h；
(4)反应完成后进行液固分离，将分离得到的固体部分进行脱杂处理，具体是先用水洗涤3次，然后加碳酸氢铵中和至PH为6.5-7.0，然后洗涤2次，离心过滤；
(5)将离心过滤得到的固体部分在400℃条件下烘烤4h，之后在900℃条件下煅烧2h，得到二氧化锡颗粒；
(6)将二氧化锡固体机械粉碎得到二氧化锡粉体。
以上实施例1～4得到的二氧化锡粉体产品性能如下表所示：
从上表结果可知，本发明方法得到的二氧化锡粉体产品性能均符合国家标准GB/T26013-2010。
Claims (4)
1.一种利用海绵锡及阳极泥制备二氧化锡的方法，其特征在于，所述方法以生产硫酸亚锡时产生的海绵锡及阳极泥、硫酸为原料，在通氧加压、加热条件下制备得到偏锡酸，然后除杂煅烧制备得到二氧化锡。
2.根据权利要求1所述的一种利用海绵锡及阳极泥制备二氧化锡的方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)配制浓度为150-200g/l的硫酸溶液；
(2)将硫酸溶液与海绵锡和/或阳极泥投入密闭容器中，海绵锡和/或阳极泥与硫酸溶液的质量比为10-15:1；
(3)向密闭容器中通入氧气，加热，密闭反应压力≥0.3MPa，反应温度为100℃-150℃，反应时间为5-10h；
(4)反应完毕后进行液固分离，将固体部分进行如下脱杂处理：先用水洗涤3次，然后加碳酸氢铵中和至pH为6.5-7.0，然后洗涤2次，离心过滤；
(5)将离心过滤后的固体部分在200℃-400℃条件下烘烤3.5～4.5h，之后在800℃-900℃条件下煅烧1.5～2.5h，得到二氧化锡颗粒。
3.根据权利要求2所述的一种利用海绵锡及阳极泥制备二氧化锡的方法，其特征在于，将二氧化锡颗粒粉碎得到二氧化锡粉体。
4.根据权利要求2或3所述的一种利用海绵锡及阳极泥制备二氧化锡的方法，其特征在于，将上述步骤(4)离心过滤的滤液返回步骤(2)的密闭容器中回用。
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