CN102849789B - 一种结晶四氯化锡的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无机化合物结晶四氯化锡的制备方法，特别是一种低成本、安全环保制备结晶四氯化锡的方法，属于无机化工技术领域。本方法以金属锡花、25~32wt%浓度的盐酸及20~30wt%浓度的双氧水为原料，一步合成四氯化锡水溶液，再经过滤、浓缩、结晶操作，得到无色透明结晶四氯化锡。本发明具有制备工艺简单、流程短、制备成本低、安全、环保\成本低，环境友好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种无机化合物结晶四氯化锡的制备方法，特别是一种低成本、安全环保制备结晶四氯化锡的方法，属于无机化工技术领域。
背景技术
四氯化锡分为无水四氯化锡和结晶四氯化锡两种，它们都是极有价值并具有广阔市场的无机锡化工产品。结晶四氯化锡的一个重要用途是用作合成无机锡化合物系列的初始原料，同时广泛用于电子工业、媒染剂、分析试剂等。此外，结晶四氯化锡还用于制造品红、色淀染料、陶瓷颜料、加重丝织物以及稳定卫生香皂中的香味等。另外，结晶四氯化锡还可以用于玻璃容器的表面处理，以增强玻璃容器的强度，改善其耐磨性能，这种方法广泛用于生产玻璃瓶和玻璃容器以及家用玻璃器皿等。
目前，结晶四氯化锡的制备方法的报道极少，工业中常采用无水四氯化锡溶于水制备得到。现有的无水四氯化锡生产工艺是：将锡熔化后制成圆锡锭，切成锡丝，将其放入四氯化锡反应釜中，通入氯气，氯气与固态锡丝反应生成液态四氯化锡由出口排出。其缺点是常需开口补充锡丝，氯气会外泄造成环境污染。同时，由于氯气与四氯化锡在反应釜内停留时间短，反应不完全，四氯化锡纯度不高等缺点。中国专利201110060861.5公开了一种四氯化锡的生产工艺，该专利是将氯气通入熔融的锡溶液中，产品纯度高、氯气外泄程度降低，但反应温度难以控制。中国专利96112683为解决现有技术中氯气通道经常堵塞，四氯化锡的收率低等问题，采用气、液、固非均相反应方法制造四氯化锡、在温度低于114 ℃的低压下，反应收率提高，可连续稳定生产。中国专利200910094633公开了一种生产四氯化锡的方法。即将粗锡火法精炼产出的炭渣、硫渣、铝渣或者粗锡与氯气在密闭的反应器中进行氯化反应，得到四氯化锡粗品，然后对液态的四氯化锡粗品固液分离，得到四氯化锡产品。本发明降低了四氯化锡的生产成本。
从现有制备结晶四氯化锡前体无水四氯化锡制备工艺过程看，基本都采用毒性较大的氯气，其制备成本高、制备过程难控制，环境污染严重等问题。同时，无水四氯化锡溶于水制备结晶四氯化锡放出大量的热，且易生成二氧化锡沉淀，结晶四氯化锡收率较低。另外，结晶四氯化锡可以通过浓硫酸等脱水剂脱水制备得到无水四氯化锡，无水四氯化锡是制备甲基锡、丁基锡等有机锡化学品的主要原料。因此，研究结晶四氯化锡的制备方法具有重要的应用价值，结晶四氯化锡的制备方法有待新的突破。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一步合成结晶四氯化锡的新方法，具有制备工艺简单、成本低，环境友好等优点。
实现本发明上述目的所采取的方案是：以金属锡花、25~32wt%浓度的盐酸及20~30wt%浓度的双氧水为原料，一步合成四氯化锡水溶液，再经过滤、浓缩、结晶操作，得到无色透明结晶四氯化锡。
本发明所述的反应原料的配比为：盐酸与金属锡花的摩尔比3:1~5:1，双氧水与金属锡花的摩尔比2:1~1:2。
本发明的具体工艺步骤为：①先将金属锡花加入到玻璃反应釜中，然后将盐酸加入到反应釜中，在室温下反应0.5 h ~ 2.5 h；②向①步形成的溶液中加入双氧水，控制双氧水加入速度使反应温度在45 ~85 ℃之间，直至双氧水加入完毕，再保持温度继续反应1 h~4 h；③将②步形成的溶液经过滤、以相对真空度(即与被测地的大气压之差)0~ -83KPa减压浓缩、结晶，得到结晶四氯化锡。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：①以金属锡花、一定浓度的盐酸及一定浓度的双氧水为原料，一步合成结晶四氯化锡，其制备方法简单，制备成本低。②制备过程易于控制，结晶四氯化锡收率较高。③未采用氯气等危害性较大的原料，且制备过程安全，环保。
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400 g金属锡花加入到玻璃反应釜中，然后将浓度为25%的盐酸加入到反应釜中，在室温下反应0.5 h，盐酸与金属锡花的摩尔比为3:1。然后加入浓度为20%的双氧水，双氧水与金属锡花的摩尔比为2:1，通过控制双氧水加入速度使反应温度为45 ℃，直至双氧水加入完毕，再保持温度继续反应1.0 h。所得溶液经过滤、0~ -83KPa减压浓缩、结晶，得到结晶四氯化锡。结晶四氯化锡收率为28%。
实施例2
将400 g金属锡花加入到玻璃反应釜中，然后将浓度为28%的盐酸加入到反应釜中，在室温下反应1.0 h，盐酸与金属锡花的摩尔比为3:1。然后加入浓度为24%的双氧水，双氧水与金属锡花的摩尔比为2:1，通过控制双氧水加入速度使反应温度为55 ℃，直至双氧水加入完毕，再保持温度继续反应1.5 h。所得溶液经过滤、0~ -83KPa减压浓缩、结晶，得到结晶四氯化锡。结晶四氯化锡收率为42%。
实施例3
将400 g金属锡花加入到玻璃反应釜中，然后将浓度为29%的盐酸加入到反应釜中，在室温下反应1.5 h，盐酸与金属锡花的摩尔比为4:1。然后加入浓度为29%的双氧水，双氧水与金属锡花的摩尔比为1:1，通过控制双氧水加入速度使反应温度为75 ℃，直至双氧水加入完毕，再保持温度继续反应2.0 h。所得溶液经过滤、0~ -83KPa减压浓缩、结晶，得到结晶四氯化锡。结晶四氯化锡收率为75%。
实施例4
将400 g金属锡花加入到玻璃反应釜中，然后将浓度为30%的盐酸加入到反应釜中，在室温下反应1.5 h，盐酸与金属锡花的摩尔比为4:1。然后加入浓度为30%的双氧水，双氧水与金属锡花的摩尔比为1:1，通过控制双氧水加入速度使反应温度为80 ℃，直至双氧水加入完毕，再保持温度继续反应2.0 h。所得溶液经过滤、0~ -83KPa减压浓缩、结晶，得到结晶四氯化锡。结晶四氯化锡收率为84%。
实施例5
将400 g金属锡花加入到玻璃反应釜中，然后将浓度为32%的盐酸加入到反应釜中，在室温下反应2.5 h，盐酸与金属锡花的摩尔比为4:1。然后加入浓度为30%的双氧水，双氧水与金属锡花的摩尔比为1:1，通过控制双氧水加入速度反应温度为85 ℃，直至双氧水加入完毕，再保持温度继续反应4.0 h。所得溶液经过滤、0~ -83KPa减压浓缩、结晶，得到结晶四氯化锡。结晶四氯化锡收率为98%。
实施例6
将400 g金属锡花加入到玻璃反应釜中，然后将浓度为32%的盐酸加入到反应釜中，在室温下反应2.5 h，盐酸与金属锡花的摩尔比为4:1。然后加入浓度为30%的双氧水，双氧水与金属锡花的摩尔比为2:1，通过控制双氧水加入速度使反应温度为75 ℃，直至双氧水加入完毕，再保持温度继续反应3.0 h。所得溶液经过滤、0~ -83KPa减压浓缩、结晶，得到结晶四氯化锡。结晶四氯化锡收率为91%。
实施例7
将400 g金属锡花加入到玻璃反应釜中，然后将浓度为32%的盐酸加入到反应釜中，在室温下反应2.5 h，盐酸与金属锡花的摩尔比为5:1。然后加入浓度为30%的双氧水，双氧水与金属锡花的摩尔比为1:2，通过控制双氧水加入速度反应温度为75 ℃，直至双氧水加入完毕，再保持温度继续反应3.0 h。所得溶液经过滤、0~ -83KPa减压浓缩、结晶，得到结晶四氯化锡。结晶四氯化锡收率为68%。
实施例8
将400 g金属锡花加入到玻璃反应釜中，然后将浓度为32%的盐酸加入到反应釜中，在室温下反应2.5 h，盐酸与金属锡花的摩尔比为5:1。然后加入浓度为30%的双氧水，双氧水与金属锡花的摩尔比为2:1，通过控制双氧水加入速度使反应温度为85 ℃，直至双氧水加入完毕，再保持温度继续反应4.0 h。所得溶液经过滤、0~ -83KPa减压浓缩、结晶，得到结晶四氯化锡。结晶四氯化锡收率为76%。
Claims (1)
1.一种结晶四氯化锡的制备方法，其特征在于：按反应计量，以金属锡花、25～32wt%浓度的盐酸及20～30wt%浓度的双氧水为原料，反应原料的配比为，盐酸与金属锡花的摩尔比3:1～5:1，双氧水与金属锡花的摩尔比2:1～1:2；①先将金属锡花加入到玻璃反应釜中，然后将盐酸加入到反应釜中，在室温下反应0.5 h ～ 2.5 h；②向①步形成的溶液中加入双氧水，控制双氧水加入速度使反应温度在45 ～85 ℃之间，直至双氧水加入完毕，再保持温度继续反应1 h～4 h；③将②步形成的溶液经过滤、以相对真空度0～ -83KPa减压浓缩、结晶，得到结晶四氯化锡。
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