[發明專利]一種羥基錫酸鋅超細粉體及錫酸鋅超細粉體的制備方法

有效

• 申請號: 201610117122.8
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105800672B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 高東瑞;譚澤
• 申請（專利權）人: 廣東光華科技股份有限公司
• 主分類號: C01G19/00
• 分類號: C01G19/00
• 代理公司: 汕頭市高科專利事務所44103
• 代理人: 唐瑞玉

技術領域

本發明涉及一種錫鹽的制備方法，尤其涉及一種羥基錫酸鋅超細粉體和錫酸鋅超細粉體的制備方法，更具體是涉及一種主要輔料可循環使用的羥基錫酸鋅超細粉體和錫酸鋅超細粉體的制備方法。

背景技術

羥基錫酸鋅或錫酸鋅的主要用途是作為塑料工業中的阻燃劑及煙霧抑制劑，它是替代三氧化二銻(Sb₂O₃)的環保型產品，具有無毒、安全易使用等優點。自20世紀80年代國際錫研究所成功開發阻燃劑--羥基錫酸鋅和錫酸鋅以來，關于羥基錫酸鋅和錫酸鋅制備方法的研究很多，如公開號為CN1304880A的中國發明專利，公開了一種羥基錫酸鋅粉體的制備方法，該方法是利用錫酸鈉與氯化鋅在水溶液中合成羥基錫酸鋅，然后通過陳化、洗滌、干燥、粉碎得到粒度小于6微米的羥基錫酸鋅，該方法工藝步驟復雜、耗時多，還需要經粉碎才能得到最終產品；公開號為CN1907862A的中國專利，公開了納米羥基錫酸鋅和納米錫酸鋅的制備方法，該方法是用四價錫鹽與鋅鹽反應成沉淀與有機溶劑混合，然后共沸蒸餾干燥得到納米羥基錫酸鋅，這種方法需要消耗大量有機溶劑，成本高；公開號為CN 103274450 A的中國專利，公開了一種亞微米羥基錫酸鋅立方體材料的制備方法，該制備方法選用原料十六烷基三甲基溴化銨、正己醇、環己烷和去離子水組成微乳液，以硫酸鋅和錫酸鈉為反應物，分別制備含有硫酸鋅和錫酸鈉的微乳液，然后將兩者混合反應，經陳化、離心分離、洗滌、干燥得到亞微米羥基錫酸鋅立方體顆粒，該工藝同樣需要采用大量的有機溶劑，生產成本高，耗時也長；國際上也有多份英國、日本、美國的專利，公開了羥基錫酸鋅和錫酸鋅的制備方法，其合成步驟大多是采用四價錫鹽與鋅鹽反應，然后粉碎得到羥基錫酸鋅，或者在合成的過程中添加不同的有機溶劑、模板劑、表面活性劑等來制備得到亞微米或納米級的羥基錫酸鋅或錫酸鋅，這些方法的缺點是：羥基錫酸鋅和錫酸鋅中有機成分殘留高、陰離子較難去除（如氯離子、硫酸根或硝酸根等）、產品易團聚，需要通過粉碎、篩分才能商用，另外，這些方法在制備羥基錫酸鋅和錫酸鋅過程中，除了金屬錫與鋅外，其它輔料不能循環使用，產生大量的有機或是高鹽度廢水，環保處理成本高，造成羥基錫酸鋅和錫酸鋅在阻燃劑市場上與三氧化二銻相比成本過高、市場推廣緩慢的局面。

發明內容

為解決以上存在的問題，本發明的目的是提供一種羥基錫酸鋅超細粉體制備方法，該制備方法工藝步驟簡單、成本低，且主要輔料可循環使用。

本發明的另一目的是提供一種錫酸鋅超細粉體的制備方法

為實現以上第一個目的，本發明的羥基錫酸鋅超細粉體的制備方法，依次包括如下步驟：

（1）鋅氨溶液的制備：在反應釜中加入一定量的氨水，通入二氧化碳氣體或碳酸氫銨，再加入鋅花和氧化劑，在45-60℃下保溫反應，過濾得到鋅氨溶液；

（2）錫酸鹽溶液的制備：在反應釜中加入一定量的錫花和氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液，升溫至100-105℃，緩慢加入氧化劑，在該溫度下保溫反應，過濾得到錫酸鉀或錫酸鈉溶液；

（3）羥基錫酸鋅粉體的制備：將步驟（1）所得的鋅氨溶液緩慢滴加到步驟（2）所得的錫酸鉀或錫酸鈉溶液中攪拌反應，反應溫度為25-60℃，滴加完成后，繼續攪拌10-30分鐘，然后固液分離，固體為羥基錫酸鋅，溶液為碳酸鉀或碳酸鈉和氨水混合溶液，將固體洗滌至中性，干燥得到羥基錫酸鋅粉體；

上述步驟（1）各原料的加入量是以制得的鋅氨溶液中鋅的濃度為0.1-1mol/L計量加入；步驟（2）各原料的加入量是以制得的錫酸鉀或錫酸鈉溶液中錫的濃度為0.1-1mol/L計量加入；步驟（3）錫酸鉀或錫酸鈉溶液和鋅氨溶液是以錫：鋅的摩爾比為1：1-1.1計量加入。

為了避免引入新的雜質，同時加快反應速度，上述制備方法中，步驟（1）和步驟（2）所述的氧化劑為氧氣、臭氧或過氧化氫的一種或多種混合。

上述步驟（1）和步驟（2）的鋅花和錫花是由金屬鋅和金屬錫分別熔化后放入純水中制備得到。

為了盡可能減少雜質的含量，上述步驟（3）羥基錫酸鋅洗滌時水溫優選30-90℃，洗滌完成時洗水的pH值優選6.5-7.5；羥基錫酸鋅的干燥溫度優選90-160℃。

為了節約成本，讓輔料循環利用，上述制備方法還包括步驟（4）,該步驟是在上述步驟（3）所得的碳酸鉀或碳酸鈉和氨水混合溶液中加入氧化鈣，蒸發，用純水吸收蒸發氣體得到氨水，回用至步驟（1）；蒸發后的溶液過濾，固體為碳酸鈣，液體為氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液，氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液回用至步驟（2）。