CN102849788A - 一种氯化亚锡的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种氯化亚锡的制备方法，属于无机锡制备技术领域。本方法以金属锡花和25～34wt%浓度的盐酸为原料，采用频率20～30kHZ的超声波在室温下一步合成氯化亚锡溶液，再通过浓缩、结晶，获得无色透明的氯化亚锡晶体。本发明所述的方法将超声波引入反应过程中，克服了现有氯化亚锡制备工艺反应温度高、盐酸挥发量大、反应时间长的缺点，具有成本低、酸耗低、反应速率快、盐酸挥发少，易于产业化的优点，具有较强的应用前景。

Description

一种氯化亚锡的制备方法

技术领域

本发明涉及一种氯化亚锡的制备方法，属于无机锡制备技术领域。

技术背景

氯化亚锡（SnCl2·2H2O）是一种重要的化工原料及化工产品，广泛用于染料、香料、制镜、电镀、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。目前市场需求量逐年增加。传统的氯化亚锡的制备方法，是用金属锡与盐酸反应，然后蒸发浓缩结晶，分离出氯化亚锡晶体。在这种工艺中，盐酸与金属锡的反应若在室温（约25℃）下反应速度极慢，使得反应时间较长，如果升高反应温度，反应速度可增加，但升高温度能耗会增加，同时盐酸的挥发严重，将产生严重的腐蚀。有人提出采用铂金催化剂加入上述反应工艺，加速其反应速率，但铂金是贵金属，价格昂贵，为工业化带来困难。中国专利文献（专利号85106332）公开了一种氯化亚锡的制备方法，采用金属锡和氯气在盐酸存在下，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，在相同条件下，反应生成氯化亚锡，该方法工艺复杂，流程长，特别是用到了高危险物质氯气，给工艺生成带来严重的安全隐患。日本特许公报昭55-45496中公开了采用高纯的氯化锡和金属锡反应制备氯化亚锡的方法，但其成本高于采用金属锡与盐酸反应直接生产氯化亚锡的工艺过程。从现有的制备工艺看，采用金属锡与盐酸直接反应制备氯化亚锡是工艺最简单、成本最低的方法，但要如何低成本加速该反应过程，减少盐酸的大量挥发和腐蚀，是亟待解决的问题。

近年来，超声波的研究和应用在我国已取得了很大发展，目前已被广泛应用于机械、电子、电器、冶金、化工、医药、能源、材料、纺织、农业、环保等许多重要领域，如超声治疗、超声乳化、超声清洗、超声焊接、超声化学、超声马达等。超声波对化学反应的作用主要是来自空化效应和其他非线性现象，经超声波辐射的液体介质中空化气泡发生膨胀和压缩，产生局域化的热点，从而引起液体介质中的超声化学反应。液体中气泡的形成、成长和几微秒之间内突然崩溃而由此产生的局部高温、高压，空化气泡崩塌瞬间在液体中极小空间内产生5 000 K以上的高温、5×10⁷Pa高压、高达10⁹K/s的温度变化率以及伴随产生的时速达400 km的微射流等极端条件，这就为一般条件下难以实现的化学反应提供了一种非常特殊的物理、化学、力学环境，激发和促进许多化学反应、加快化学反应速率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有氯化亚锡制备工艺复杂、成本高、盐酸挥发和污染严重等缺点，提供一种改进的制备氯化亚锡的方法，该方法具有制备工艺简单、反应速率快、成本低、盐酸挥发少、盐酸腐蚀较小等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：以金属锡花和25～34wt%浓度的盐酸为原料，采用频率20～30kHZ的超声波在室温下一步合成氯化亚锡溶液，再通过浓缩、结晶，获得无色透明的氯化亚锡晶体。

所述的盐酸与金属锡花的摩尔比为2.2:1，超声波功率100 W～1000W。

本发明制备氯化亚锡的具体工艺步骤为：

①将金属锡花加入到玻璃反应釜中，再将25～34wt%浓度的盐酸加入到反应釜中，然后将反应釜放入功率100 W～1000W的超声波场中，调节超声波频率为20～30kHZ，在室温下反应4～8 h；

②利用常压蒸发方法对①步形成的氯化亚锡溶液进行浓缩，浓缩温度为80~140℃，倒出浓缩液，室温下结晶；

③将②)步获得的晶体进行相对真空度0～-83KPa减压过滤，滤饼在50～90℃下真空干燥1～3h，即得氯化亚锡晶体。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：①制备方法简单，制备成本低。②应用超声波的空化效应及其他非线性特征降低了现有金属锡和盐酸直接反应的温度，加速了反应速率，降低了盐酸的挥发及对设备的腐蚀。

本发明基于金属锡与盐酸反应的特点，将超声波用于该反应中，加快了反应速率，降低了反应温度，降低了盐酸的挥发，从节能、环保等角度看，本发明提供的技术方案优于现有氯化亚锡的制备技术。

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

将200 g金属锡花加入到玻璃反应釜中，然后将25%盐酸加入到反应釜中，然后将反应釜放入超声波仪中，调节超声波频率为100W，在室温下反应4 h；利用常压蒸发方法对形成的氯化亚锡溶液进行浓缩，直至浓缩液温度达到136℃，然后倒出浓缩液，室温下结晶；将获得的晶体进行减压过滤、滤饼在80 ℃下真空干燥12 h，即得氯化亚锡晶体。金属锡的转化率为51.41%。

实施例2

将200 g金属锡花加入到玻璃反应釜中，然后将27 %盐酸加入到反应釜中，然后将反应釜放入超声波仪中，调节超声波频率为100W，超声波频率20kHZ在室温下反应6 h；利用常压蒸发方法对形成的氯化亚锡溶液进行浓缩，直至浓缩液温度达到136℃，然后倒出浓缩液，室温下结晶；将获得的晶体进行减压过滤、滤饼在80 ℃下真空干燥12 h，即得氯化亚锡晶体。金属锡的转化率为59.15%。

实施例3

将200 g金属锡花加入到玻璃反应釜中，然后将30%盐酸加入到反应釜中，然后将反应釜放入超声波仪中，调节超声波频率为300W，超声波频率20kHZ，在室温下反应6 h；利用常压蒸发方法对形成的氯化亚锡溶液进行浓缩，直至浓缩液温度达到136℃，然后倒出浓缩液，室温下结晶；将获得的晶体进行减压过滤、滤饼在80 ℃下真空干燥12 h，即得氯化亚锡晶体。金属锡的转化率为67.18%。

实施例4

将200 g金属锡花加入到玻璃反应釜中，然后将32%盐酸加入到反应釜中，然后将反应釜放入超声波仪中，调节超声波频率为600W，超声波频率22kHZ，在室温下反应4 h；利用常压蒸发方法对形成的氯化亚锡溶液进行浓缩，直至浓缩液温度达到136℃，然后倒出浓缩液，室温下结晶；将获得的晶体进行减压过滤、滤饼在80 ℃下真空干燥12 h，即得氯化亚锡晶体。金属锡的转化率为91.18%。

实施例5

将200 g金属锡花加入到玻璃反应釜中，然后将32%盐酸加入到反应釜中，然后将反应釜放入超声波仪中，调节超声波频率为800W，超声波频率24kHZ，在室温下反应6 h；利用常压蒸发方法对形成的氯化亚锡溶液进行浓缩，直至浓缩液温度达到136℃，然后倒出浓缩液，室温下结晶；将获得的晶体进行减压过滤、滤饼在80 ℃下真空干燥12 h，即得氯化亚锡晶体。金属锡的转化率为99.43%。

实施例6

将200 g金属锡花加入到玻璃反应釜中，然后将30%盐酸加入到反应釜中，然后将反应釜放入超声波仪中，调节超声波频率为1000W，超声波频率28kHZ，在室温下反应6 h；利用常压蒸发方法对形成的氯化亚锡溶液进行浓缩，直至浓缩液温度达到136℃，然后倒出浓缩液，室温下结晶；将获得的晶体进行减压过滤、滤饼在80 ℃下真空干燥12 h，即得氯化亚锡晶体。金属锡的转化率为96.60%。

实施例7

将200 g金属锡花加入到玻璃反应釜中，然后将34%盐酸加入到反应釜中，然后将反应釜放入超声波仪中，调节超声波频率为1000W，超声波频率30kHZ，在室温下反应6 h；利用常压蒸发方法对形成的氯化亚锡溶液进行浓缩，直至浓缩液温度达到136℃，然后倒出浓缩液，室温下结晶；将获得的晶体进行减压过滤、滤饼在80 ℃下真空干燥12 h，即得氯化亚锡晶体。金属锡的转化率为97.94%。

Claims (3)

1..一种氯化亚锡的制备方法，其特征是：以金属锡花和25～34wt%浓度的盐酸为原料，采用频率20～30kHZ的超声波在室温下一步合成氯化亚锡溶液，再通过浓缩、结晶，获得无色透明的氯化亚锡晶体。

2.如权利要求1所述的氯化亚锡的制备方法，其特征是：盐酸与金属锡花的摩尔比为2.2:1，超声波功率100 W～1000W。

3.如权利要求2所述的氯化亚锡的制备方法，其特征是具体工艺步骤为：

①将金属锡花加入到玻璃反应釜中，再将25～34wt%浓度的盐酸加入到反应釜中，然后将反应釜放入功率100 W～1000W的超声波场中，调节超声波频率为20～30kHZ，在室温下反应4～8 h；

②利用常压蒸发方法对①步形成的氯化亚锡溶液进行浓缩，浓缩温度为80～140℃，倒出浓缩液，室温下结晶；

③将②)步获得的晶体进行相对真空度0～-83KPa减压过滤，滤饼在50～90℃下真空干燥1～3h，即得氯化亚锡晶体。