一种硫化亚锡的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109748318A(43)申请公布日2019.05.14(21)申请号201910119860.X(22)申请日2019.02.18(71)申请人云南锡业集团（控股）有限责任公司研发中心地址650000云南省昆明市高新区昌源中路49号(72)发明人郭绍雄陈高芳彭巨擘张家涛普友福鲍庆煌罗晓斌(74)专利代理机构昆明大百科专利事务所53106代理人苏芸芸(51)Int.Cl.C01G19/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种硫化亚锡的制备方法(57)摘要本发明公开了一种硫化亚锡的制备方法，其是将金属锡粉和升华硫粉混合均匀，然后将混合好的粉末加入至650℃~1000℃的气氛反应炉中，使锡与硫迅速反应，生成液态硫化亚锡；控制炉温在650℃~1000℃范围内持续保温0.5~4h蒸馏除去硫化亚锡产品中多余的硫，冷却后即得高纯度的硫化亚锡；本发明方法工艺简单，成本低，产品合成速度快，产品产量大、纯度高；废渣、废气产生较少，生产过程绿色环保，环境友好，具有较好的工业应用前景。CN109748318ACN109748318A权利要求书1/1页1.一种硫化亚锡的制备方法，其特征在于，步骤如下：（1）将金属锡粉和升华硫粉混合均匀；（2）将反应炉升温至650℃~1000℃，同时用惰性气体置换炉内空气；（3）将步骤（1）混合粉末加入到步骤（2）的反应炉中，使锡粉与硫粉在惰性气氛、650℃~1000℃下迅速反应，生成硫化亚锡；（4）待反应结束后，将炉温控制在650℃~1000℃范围内持续保温0.5~4h蒸馏除去硫化亚锡产品中多余的硫杂质；（5）让除杂后的硫化亚锡在炉中自然降温；（6）待炉温冷降至室温，取出样品，即得硫化亚锡。2.根据权利要求1所述的硫化亚锡的制备方法，其特征在于：步骤（1）中锡粉为纯度2N~4N、粒径＜150μm的金属锡粉，锡粉与升华硫粉的摩尔比为1:0.8~2.5。3.根据权利要求1所述的硫化亚锡的制备方法，其特征在于：步骤（2）反应炉采用氮气或氩气置换炉内氧气。2CN109748318A说明书1/4页一种硫化亚锡的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种硫化亚锡的制备方法，属于新材料制备领域。背景技术[0002]硫化亚锡是一种重要的多功能材料，具备安全无毒的优点，被应用于多种用途。在汽车摩擦材料中硫化锑能够降低有机粘结剂的分解速度，保持摩擦性能的稳定，同时降低摩擦制动时的噪声和震动，是性能优异的固体润滑剂，但锑有致癌作用，世界上很多国家开始限制或者禁止使用，硫化亚锡安全无毒，被用作硫化锑替代材料。硫化亚锡用在太阳能电池的光吸收层中，由于其直接带隙1.2ev~1.52ev，间接带隙为1.0ev~1.1ev，对太阳光有较高的光电转换效率，是一种前景非常好的太阳能电池材料。此外，其还兼具催化性能，被用作氧硫化碳合成和碳氢化合物聚合时的催化剂等。[0003]硫化亚锡产品可以通过多种方法合成，如专利申请201710802843.7公开了一种方法，该方法采用含锡物料与硫磺进行硫化反应，使其转化为硫化物，然后真空蒸馏除杂，得到高纯度硫化亚锡；专利申请201210404428.3的方法是先将锡与浓盐酸反应再和硫化钠反应制备硫化亚锡，产物再经过水洗除去氯离子，真空干燥得到91%~99%的硫化亚锡；专利201611002626.1采用可溶性亚锡盐配制成溶液，将盐酸滴加至硫盐中产生硫化氢气体，发生气体引入亚锡盐溶液中反应合成硫化亚锡，再经过洗涤脱杂，干燥提纯得到纯度为95.77%~99.54%的硫化亚锡产品；现有的部分干法工艺制备硫化亚锡原料适应性强，所得产品纯度高，但设备要求较高，投入较大；湿法工艺在制备过程中易引入其它杂质离子，难以洗涤除去，影响产品纯度，部分湿法工艺涉及有毒气体，人员操作有一定危险性，且湿法制备硫化亚锡后期普遍存在废液处理的问题。发明内容[0004]为克服现有技术存在的问题，本发明提供了一种制备硫化亚锡的新方法；该制备方法采用金属锡粉和升华硫粉在温度650℃~1000℃的气氛反应炉中进行反应制备硫化亚锡，所得硫化亚锡为层状结构，具有很高纯度。[0005]本发明采用的技术方案包括如下步骤：步骤1：将锡粉和升华硫粉混合均匀；步骤2：将反应炉升温至650℃~1000℃，同时用惰性气体置换炉内空气；步骤3：将步骤（1）混合粉末加入到步骤（2）的反应炉中，使锡粉与硫粉在惰性气氛、高温（650℃~1000℃）下迅速反应，生成硫化亚锡；步骤4：待反应结束后，将炉温控制在650℃~1000℃范围内持续保温0.5~4h蒸馏除去硫化亚锡产品中的杂质；步骤5：让除杂后的硫化亚锡在炉中自然降温；步骤6：待炉温冷降至室温，打开炉盖取出样品，即