DE4010052A1 - Verfahren zur elektrochemischen herstellung von waessrigen zinn-(ii)-chloridloesungen - Google Patents
Verfahren zur elektrochemischen herstellung von waessrigen zinn-(ii)-chloridloesungenInfo
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektrochemisches Verfahren zur Herstellung
von wäßrigen Zinn-(II)-chloridlösungen.
Es ist bekannt, Zinn-(II)-chloridlösungen durch Auflösen von metal
lischem Zinn mit Salzsäure herzustellen. Die chemische Auflösung von
Zinn in Salzsäure weist Nachteile auf.
So ist es nicht möglich, durch chemisches Auflösen von Zinn in Salz
säure sehr hoch konzentrierte Lösungen herzustellen. Darüber hinaus
ist es bei der chemischen Herstellung von Zinn-(II)-chloridlösungen
nicht möglich, höher konzentrierte Lösungen bei gleichzeitig niederen
Gehalten an freier HCl herzustellen. Ferner sind die Reaktionszeiten
bei der chemischen Auflösung von Zinn in Salzsäure relativ lang.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstel
lung von Zinn-(II)-chloridlösungen zu entwickeln, das die vorerwähnten
Nachteile der chemischen Auflösung vermeidet.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
man metallisches Zinn unter Anlegen einer Gleichspannung anodisch in
wäßriger Salzsäure auflöst, wobei man den Anoden- und den Kathodenraum
voneinander durch Diaphragmen oder organische Membranen trennt.
Als Diaphragmen verwendet man vorzugsweise anorganische, insbesondere
keramische, oberhalb 1000°C dichtgesinterte Diaphragmen einer Stärke
von etwa 6 bis 10 mm.
Vorzugsweise verwendet man als organische Membranen aniondurchlässige
organische Membranen einer Stärke von etwa 0,2 bis 0,6 mm.
Das Verfahren wird vorzugsweise in einer Kunststoffzelle durchgeführt,
deren Wände aus Polyethylen bestehen und welche durch die Diaphragmen
oder die organischen Membranen in zwei etwa gleich große Räume unter
teilt ist.
Bei der anodischen Auflösung des metallischen Zinns entwickelt sich
gleichzeitig kathodisch Wasserstoff. Als Anoden- und als Kathoden
material wird metallisches Zinn, z. B. in Form preisgünstiger Ingots,
verwendet.
Als Elektrolytflüssigkeit wird sowohl im Kathoden- als auch im Anoden
raum wäßrige Salzsäure verwendet. Zu Beginn der anodischen Auflösung
des metallischen Zinns entwickelt sich an der Anode etwas Wasserstoff.
Diese anfängliche Wasserstoffentwicklung an der Anode kommt nach weni
gen Stunden praktisch zum Stillstand und ist auf ein zusätzliches che
misches Auflösen zurückzuführen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird im Anodenraum praktisch wei
testgehend nur Zinn-(II)-chlorid gebildet; lediglich bei höheren Zinn-
(II)-konzentrationen (< 250 g gelöstem zweiwertigen Zinn/l) wird in
geringem Maße vierwertiges Zinn gebildet. Dies ist insbesondere bei
niederen Konzentrationen an freier HCl und gleichzeitig hohen Strom
dichten zu beobachten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur elektrochemischen Herstellung von
Zinn-(II)-chloridlösungen, bei dem sich die Elektrolytlösungen leicht
erwärmen, erlaubt es, höher konzentrierte Zinn-(II)-chloridlösungen
herzustellen, als dies bei chemischen Löseverfahren möglich ist. Hier
bei nimmt die HCl-Konzentration im Anodenraum während des anodischen
Auflösens von metallischem Zinn ab. Wasserstoffionen werden in hydra
tisierter Form aus dem Anodenraum in den Kathodenraum überführt und
nach Elektronenaufnahme an der Kathode als Wasserstoff freigesetzt.
Ferner werden Chloridionen aus dem Kathodenraum in den Anodenraum
überführt, was eine Abnahme der HCl-Konzentration im Kathodenraum zur
Folge hat.
Darüber hinaus kann man mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Zinn-
(II)-chloridlösungen mit niederen Gehalten an freier HCl herstellen.
Hinzu kommt ferner, daß die Herstellung von Zinn-(II)-chloridlösungen
auf elektrochemischem Wege entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfah
ren wesentlich schneller vor sich geht als auf chemischem Wege.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch nachstehende Beispiele näher
erläutert.
In eine Polyethylenrechteck-Elektrolysezelle mit den Abmessungen
350 mm×360 mm×360 mm wird eine Polyethyleninnenzelle mit den Ab
messungen 300 mm×200 mm×180 mm, an der auf zwei gegenüberliegenden
Seiten 0,4 mm dicke, bevorzugt aniondurchlässige Membranen von jeweils
1 dm2 Fläche flüssigkeitsdicht aufgeschraubt sind und die den Ano
denraum darstellt, während der angrenzende Raum in der Außenzelle den
Kathodenraum bildet, wird wäßrige Salzsäure, und zwar in den Anoden
raum 10 l mit 153 g HCl/l und in den Kathodenraum 18 l mit 197 g HCl/l
gegeben.
Ferner werden in den Anodenraum raummittig eine Zinnelektrode in In
gotform (11,36 kg) mit einer wirksamen Oberfläche von 8 dm2 und in
den Kathodenraum zwei analoge Zinnelektroden in Ingotform jeweils un
mittelbar gegenüber den Membranflächen eingebracht.
Nach Anlegen von Gleichspannung wird die Herstellung der Zinn-(II)-
chloridlösung auf elektrochemischem Wege unter folgenden Arbeitsbedin
gungen durchgeführt:
In der gleichen Zellenvorrichtung und mit gleichen Elektroden, wie in
Beispiel 1, wurde nach Anlegen einer Gleichspannung die Herstellung
einer Zinn-(II)-chloridlösung auf elektrochemischem Wege unter folgen
den Arbeitsbedingungen durchgeführt:
Hierbei wurden Flüssigkeitsverdampfungsverluste durch Wasserzugabe er
gänzt.
Es wird wiederum die gleiche Zellenvorrichtung wie in Beispiel 1 be
schrieben benutzt, lediglich mit der Ausnahme, daß die Innenzelle an
stelle von Membranen mit anorganischen Diaphragmen auf Basis von
Aluminiumsilikat, die oberhalb 1000°C dichtgesintert wurden, versehen
ist. In den Anodenraum werden raummittig eine Zinnelektrode (7 kg) mit
einer wirksamen Oberfläche von 6 dm2 und in den Kathodenraum zwei
analoge Zinnelektroden in Ingotform jeweils unmittelbar gegenüber den
Diaphragmenflächen eingebracht.
Nach Anlegen von Gleichspannung wird die Herstellung der Zinn-(II)-
chloridlösung auf elektrochemischem Wege unter folgenden Arbeitsbedin
gungen durchgeführt:
Bei den Beispielen 1 bis 3 wurde jeweils im Anodenraum während der
Herstellung der Zinn-(II)-chloridlösung gerührt. Die Elektrolytlösun
gen erwärmen sich während des Herstellungsverfahrens auf ca. 30
bis 40°C.
Im Vergleich zu den elektrochemischen Versuchen wurde ein rein chemi
sches Auflösen von metallischem Zinn (518,4 g Sn) in Ingotform mit ei
ner wirksamen Oberfläche von 1,3 dm² unter ständigem Rühren in 1 l
wäßriger Salzsäure wie folgt vorgenommen:
Hiermit wird deutlich, daß die rein chemische Auflösung von metalli
schem Zinn in Salzsäure wesentlich langsamer vor sich geht und auch
nicht so hohe Zinn-(II)-chloridkonzentrationen erbringt, als dies bei
der elektrochemischen Auflösung der Fall ist.
Die Ausbeuten bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur elektrochemi
schen Herstellung von Zinn-(II)-chloridlösungen liegen rein rechne
risch, bezogen auf in Lösung gegangenes zweiwertiges Zinn, etwas über
100%, da zu Beginn der Reaktion auch ein chemisches Lösen zusätzlich
eintritt.
Claims (3)
1. Verfahren zur elektrochemischen Herstellung von wäßrigen Zinn-
(II)-chloridlösungen, dadurch gekennzeichnet, daß man metallisches
Zinn unter Anlegen einer Gleichspannung anodisch in wäßriger Salz
säure auflöst, wobei man den Anoden- und den Kathodenraum voneinan
der durch Diaphragmen oder durch organische Membranen trennt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man anorga
nische keramische oberhalb 1000°C dichtgesinterte Diaphragmen ei
ner Stärke von etwa 6 bis 10 mm verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man anion
durchlässige organische Membranen einer Stärke von etwa 0,2
bis 0,6 mm verwendet.
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
DE19904010052 DE4010052A1 (de) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Verfahren zur elektrochemischen herstellung von waessrigen zinn-(ii)-chloridloesungen |
EP91104097A EP0452679A1 (de) | 1990-03-29 | 1991-03-16 | Verfahren zur elektrochemischen Herstellung von wässrigen Zinn-(II)-chloridlösungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19904010052 DE4010052A1 (de) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Verfahren zur elektrochemischen herstellung von waessrigen zinn-(ii)-chloridloesungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4010052A1 true DE4010052A1 (de) | 1991-10-02 |
Family
ID=6403303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19904010052 Withdrawn DE4010052A1 (de) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Verfahren zur elektrochemischen herstellung von waessrigen zinn-(ii)-chloridloesungen |
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Country | Link |
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EP (1) | EP0452679A1 (de) |
DE (1) | DE4010052A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105862068A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-08-17 | 云南锡业股份有限公司 | 一种氯化亚锡的合成方法 |
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---|---|---|---|---|
DD128687A5 (de) * | 1977-01-21 | 1977-12-07 | Goldschmidt Ag Th | Verfahren zur herstellung von zinnii-sulfat |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US4330377A (en) * | 1980-07-10 | 1982-05-18 | Vulcan Materials Company | Electrolytic process for the production of tin and tin products |
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1990
- 1990-03-29 DE DE19904010052 patent/DE4010052A1/de not_active Withdrawn
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1991
- 1991-03-16 EP EP91104097A patent/EP0452679A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
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CN105862068A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-08-17 | 云南锡业股份有限公司 | 一种氯化亚锡的合成方法 |
CN105862068B (zh) * | 2016-05-30 | 2018-02-16 | 云南锡业股份有限公司 | 一种氯化亚锡的合成方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0452679A1 (de) | 1991-10-23 |
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