CN105862068B - 一种氯化亚锡的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种采用隔膜电解法合成氯化亚锡的方法,属于无机化工技术领域。用稀盐酸配制一定浓度的阴、阳极电解液;用精锡制作的阴、阳极板分别放入到电解槽的阴、阳极框内;在直流电的作用下阳极锡失去电子形成亚锡离子进入阳极液中,与氯离子结合成氯化亚锡电解液;电解液放入装有一定量锡的反应器内进行浓缩;浓缩液经过净化、结晶、固液分离过程后得到氯化亚锡。本发明提供了一种通过电解、浓缩、净化、结晶等过程生成氯化亚锡的新方法,电解过程中不产生氯气和氯化氢等有害气体,同时,提供了一种除浓盐酸法和氯气法之外的氯化亚锡合成方法,具有操作性强、成本低、环境友好、安全性高等优点,可用于工业化推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种用稀盐酸隔膜电解法合成氯化亚锡的方法,属于无机化工技术领域。
背景技术
氯化亚锡(SnCl2·2H2O)是一种重要的化工原料及化工产品,广泛用于锡电镀、染料、香料、制镜、超高压润滑油、漂白等工业,并用作还原剂、媒染剂、脱色剂和分析试剂,用于银、砷、钼、汞的测定等方面。目前工业化生产氯化亚锡的方法主要为:浓盐酸生产氯化亚锡的方法:将原料锡投入反应锅中,缓慢加入含量大于31%wt工业盐酸自然反应一定时间后,加热浓缩反应到溶液比重达到规定值后过滤浓缩液,将过滤后的溶液进行冷却、结晶、固液分离得到氯化亚锡产品,产品销售良好,市场需求量逐年增加。由于工业盐酸本身的挥发属性,存在盐酸用量大,含盐酸的工艺尾气通过冷凝、吸收后得到的含锡稀盐酸,常温下小于25wt%稀盐酸与锡反应非常缓慢,常温下盐酸浓度低于28wt%时与锡反应缓慢,基本没有工业反应价值,稀盐酸易形成共沸酸难以提浓,由于稀盐酸中含有一定量的锡,限制了稀盐酸用于其它领域,综合回收难。为达标排放稀盐酸污水和回收稀盐酸中的锡,目前采用碱性物质中和处理含锡废水、回收锡物料,存在严重的资源浪费、废水量大、中和处理成本高、沉淀渣二次冶炼等问题。中国专利85106332.2报道了一种氯化亚锡的制备方法,用金属锡、氯气和水在盐酸存在下,于30℃至105℃的温度下进行反应,生成氯化锡,然后再加入金属锡作为还原剂,在同样条件下,反应生成氯化亚锡。由于本发明采用了积极有效的除去由金属锡所带入的杂质As、Sb、Bi、Pb、Fe、Cu的方法,故本发明对所用原料金属锡的杂质含量不作苛求,可采用低品位的金属锡来制备高纯度的氯化亚锡二水合物,本专利在制备氯化亚锡的过程中,使用氯气,反应剧烈,难控制,同时剧毒氯气的泄漏问题很难解决。中国专利201310530538.9公开了一种牙膏级氯化亚锡的制备方法,包括以下步骤:(i)合成反应及一次过滤,将摩尔比为4~8:1:1~1.2的去离子水、无水四氯化锡和金属锡加入到反应釜中,再加入浓盐酸,进行合成反应及一次过滤;(ⅱ)提纯及二次过滤,在提纯釜中加入过量硫酸、再加入适量牙膏级氯化锶进行提纯及二次过滤;(ⅲ)蒸馏及结晶和(ⅳ)真空干燥,得到干燥的白色晶体牙膏级氯化亚锡成品。本专利采用了易挥发的浓盐酸,同时盐酸大量过量,造成环境污染以及显著增加了盐酸的使用成本。
因此,上述现有氯化亚锡的合成方法在的问题有待于新方法来解决,从而促进氯化亚锡工业化生产。
发明内容
本发明的目的在于克服现有氯化亚锡合成方法的资源浪费、成本高、污水量大、含锡渣回收困难、氯气等有毒有害气体泄漏等问题,提供一种通过电解、浓缩、净化、结晶等过程生成氯化亚锡的新方法,电解过程中不产生氯气和氯化氢等有害气体,同时,提供了一种除浓盐酸法和氯气法之外的氯化亚锡合成方法,具有操作性强、成本低、环境友好、安全性高等优点。
实现本发明上述目的所采用的技术方案的步骤如下:
(1)用金属锡制作阴极板和阳极板,分别放入用阴离子交换膜隔开的阴、阳极电解槽内;
(2)阳极槽中加入用稀盐酸配制的5wt%-12wt%盐酸溶液,阴极槽中加入用稀盐酸配制的5 wt % -12wt%盐酸溶液;
(3)通入直流电,在室温下电解反应24h;
(4)将电解液放入装有锡片的反应器进行浓缩,锡片的质量为阴极板和阳极板总重量的205%;
(5)浓缩液经过结晶、脱水得到氯化亚锡白色晶体。
与现有技术相比,本发明具有如下优点:用浓度低于25wt%的稀盐酸为原料,通过隔膜电解法合成符合HG/T 2526-2007氯化亚锡产品,克服了稀盐酸与锡反应缓慢的难题,原料不使用氯气,电解过程中不产生氯气,工艺可靠、安全、环保,是一种新的氯化亚锡合成方法。
具体实施方式
下面用实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
采用400 g浇铸成两片有效面积为4dm2的极板,分别放入用阴离子交换膜隔开的阴、阳极电解槽内,阳极槽中加入用稀盐酸配制的5wt%盐酸溶液,阴极槽中加入用稀盐酸配制的6wt%的盐酸溶液。通入1.9A/dm2的直流电,在室温下电解反应24h,得到含锡为6.9wt%、含盐酸为1.8wt%的氯化亚锡电解液,电解液放入装有10g锡片的反应器进行浓缩,得到比重为2.0g/cm3的浓缩液,浓缩液经过结晶、脱水得到主含量为99.2%的氯化亚锡白色晶体,其他产品指标符合HG/T 2526-2007。
实施例2
采用400 g金属锡浇铸成两片有效面积为4dm2的极板,分别放入用阴离子交换膜隔开的阴、阳极电解槽内,阳极槽中加入用稀盐酸配制的6wt%盐酸溶液,阴极槽中加入用稀盐酸配制的7%wt的盐酸溶液。通入1.8A的直流电,在室温下电解反应24h,得到含锡为6.6wt %、含盐酸为2.25wt%的氯化亚锡电解液,电解液放入装有10g锡片的反应器进行浓缩,得到比重为2.05g/cm3的浓缩液,浓缩液经过结晶、脱水得到主含量为99.15%的氯化亚锡白色晶体,其他产品指标符合HG/T 2526-2007。
实施例3
采用400 g金属锡浇铸成两片有效面积为4dm2的极板,分别放入用阴离子交换膜隔开的阴、阳极电解槽内,阳极槽中加入用稀盐酸配制的9wt%盐酸溶液,阴极槽中加入用稀盐酸配制的10wt%的盐酸溶液。通入1.9A/dm2的直流电,在室温下电解反应24h,得到含锡为5.8wt%、含盐酸为2.9wt%的氯化亚锡电解液,电解液放入装有10g锡片的反应器进行浓缩,得到比重为2.1g/cm3的浓缩液,浓缩液经过结晶、脱水得到主含量为99.27%的氯化亚锡白色晶体,其他产品指标符合HG/T 2526-2007。
实施例4
采用400 g金属锡浇铸成两片有效面积为4dm2的极板,分别放入用阴离子交换膜隔开的阴、阳极电解槽内,阳极槽中加入用稀盐酸配制的11wt%盐酸溶液,阴极槽中加入用稀盐酸配制的11wt%的盐酸溶液。通入1.9A/dm2的直流电,在室温下电解反应24h,得到含锡为6.24 wt %、含盐酸为3.41wt%的氯化亚锡电解液,电解液放入装有10g锡片的反应器进行浓缩,得到比重为2.1g/cm3的浓缩液,浓缩液经过结晶、脱水得到主含量为99.18%的氯化亚锡白色晶体,其他产品指标符合HG/T 2526-2007。
实施例5
采用400 g金属锡浇铸成两片有效面积为4dm2的极板,分别放入用阴离子交换膜隔开的阴、阳极电解槽内,阳极槽中加入用稀盐酸配制的4wt%盐酸溶液,阴极槽中加入用稀盐酸配制的6wt%的盐酸溶液。通入1.5A/ dm2的直流电,在室温下电解反应24h,得到含锡为5.88 wt %、含盐酸为1.98wt%的氯化亚锡电解液,电解液放入装有10g锡片的反应器进行浓缩,得到比重为2.1g/cm3的浓缩液,浓缩液经过结晶、脱水得到主含量为99.04%的氯化亚锡白色晶体,其他产品指标符合HG/T 2526-2007。
实施例6
采用400 g金属锡浇铸成两片有效面积为4dm2的极板,分别放入用阴离子交换膜隔开的阴、阳极电解槽内,阳极槽中加入用稀盐酸配制的12wt%盐酸溶液,阴极槽中加入用稀盐酸配制的14wt%的盐酸溶液。通入2.0A/dm2的直流电,在室温下电解反应24h,得到含锡为6.22 wt %、含盐酸为4.31wt%的氯化亚锡电解液,电解液放入装有10g锡片的反应器进行浓缩,得到比重为2.1g/cm3的浓缩液,浓缩液经过结晶、脱水得到主含量为99.46%的氯化亚锡白色晶体,其他产品指标符合HG/T 2526-2007。
Claims (1)
1.一种氯化亚锡的合成方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)用金属锡制作阴极板和阳极板,分别放入用阴离子交换膜隔开的阴、阳极电解槽内;
(2)阳极槽中加入用稀盐酸配制的5wt%-12wt%盐酸溶液,阴极槽中加入用稀盐酸配制的5 wt % -12wt%盐酸溶液;
(3)通入直流电,在室温下电解反应24h;
(4)将电解液放入装有锡片的反应器进行浓缩,锡片的质量为阴极板和阳极板总重量的205%;
(5)浓缩液经过结晶、脱水得到氯化亚锡白色晶体。
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