延长硫酸亚锡产品保质期的方法
技术领域
本发明属于硫酸亚锡制备领域,具体涉及一种延长硫酸亚锡产品保质期的方法。
背景技术
硫酸亚锡为白色或浅黄色结晶粉末。能溶于水及稀硫酸,水溶液迅速分解,360℃以上开始分解成为碱式盐,在空气中会缓慢氧化,变成微黄色。主要用于电镀工业的镀锡、铝合金表面的氧化着色、印染工业的媒染剂、双氧水去除剂等。同时用于镀锡或化学试剂,如合金、马口铁、汽缸活塞、钢丝等酸性电镀,电子器件的光亮镀锡等。另外,还用于铝合金制品涂层氧化着色,印染工业用作媒染剂,有机溶液中双氧水去除剂等。
目前,生产硫酸亚锡的方法主要为:在硫酸溶剂下电解锡板,或使用锡粉与硫酸直接反应得到硫酸亚锡溶液后经过浓缩得到硫酸亚锡产品,但在现有的工艺中存在的问题是:在硫酸亚锡产品晶体在空气中存放时其中的二价锡易氧化为四价锡,导致产品浊度升高,产品的保质期缩短。
关于生产硫酸亚锡的方法,我们查到如下相关文献:
1.专利申请号:CN95205040,发明名称:电解生产硫酸亚锡的装置,该方法工艺如下:本实用新型是一种电解生产硫酸亚锡的装置,它有一个电解槽,利用离子交换膜作为电解槽中的隔膜,并采用多电极使电解槽形成多个阳极室和阴极室,阳极板为纯锡,硫酸溶液经电解后在阳极室生成硫酸亚锡。由于利用了阴离子交换膜,因而消除了阴极上海绵锡的生成,提高了产品的质量及数量。提高了电流效率和生产效益,降低了成本,易于管理操作,维持了产品质量的稳定。但是该发明的不足之处在于得到的产品晶体在烘干和存放时已受到空气氧化。
2. 危青.离子隔膜电解法制备高纯硫酸亚锡. 五邑大学学报:自然科学版.2000,14(1): 55-59;该方法采用阴离子隔膜电解法制备硫酸亚锡,有效地防止了阴极海绵锡的析出,大大提高了阳极电流效率。通过实验找到了本工艺的最佳条件,使 Sn2+氧化生成 Sn4+的趋势降到最小,并防止阳极放氧的可能。阳极电流密度为 l0mA·cm-2,阳极硫酸浓度为 1.0mol·L-1,阴极硫酸浓度约为 1.2 mol·L-1 阳极区Sn2+含量控制在低于 l00g·L-1,蒸发时母液酸度应小于 8 mol·L-1, 按该工艺制备出的SnSO4产品,经分析,纯度高达99.9%,各项指标均达到分析级标准,效率高达99.5%。但是,该方法硫酸亚锡的纯度高,但在过程中仍未能很好的保护二价锡的氧化情况,产品的保质期较短。
发明内容
本发明的目的是解决上述技术问题,提供一种工艺简单、有效的延长硫酸亚锡产品保质期的方法。
为实现上述的目的,本发明的技术方案为:
一种延长硫酸亚锡产品保质期的方法,包括以下步骤:
(1)洗涤:将硫酸亚锡溶液经过浓缩结晶、固液分离后,硫酸亚锡晶体用乙醇溶液洗涤5~10min,然后离心分离、烘干;
(2)包膜:烘干停止后,对硫酸亚锡晶体均匀喷洒质量含量为10%~30%的对苯二酚溶液,喷洒要求为1t硫酸亚锡晶体喷洒80~100g对苯二酚,搅拌10~20min;然后均匀喷洒质量含量为10%~30%的β-萘酚溶液,喷洒要求为1t硫酸亚锡晶体喷洒80~100g β-萘酚,搅拌5~8min;最后均匀喷洒质量含量为5%~10%的苯并三氮唑溶液,喷洒要求为1t硫酸亚锡晶体喷洒40~50g苯并三氮唑,充分搅拌10~20min后即可。
以上所述乙醇溶液的质量含量为60~80%。
以上所述对苯二酚溶液、β-萘酚溶液和苯并三氮唑溶液的溶剂为乙醇。
以上所述烘干的温度为60~90℃。
以上所述烘干停止后,需待硫酸亚锡晶体温度降至25~40℃后再进行包膜处理。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:本发明利用以硫酸与精锡为原料,通过离子膜电解法工艺得到的硫酸亚锡溶液,经过浓缩结晶、固液分离、洗涤后,对晶体表面进行包膜处理,采用特定的配合和特定的喷洒步骤,得到的硫酸亚锡成品纯度在99.2%以上,其他各项指标均符合硫酸亚锡国家标准,既不会对产品的质量造成影响,又达到了提高产品保质期的目的,使产品由最初最优保质期5个月提高到了8~10个月。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。
实施例所涉及到的材料均可从市面上购买。
实施例1:
一种延长硫酸亚锡产品保质期的方法,包括以下步骤:
(1)洗涤:将硫酸亚锡溶液经过浓缩结晶、固液分离后,硫酸亚锡晶体用乙醇溶液洗涤5min,然后离心分离、60℃下烘干;乙醇溶液的质量含量为60%;
(2)包膜:烘干停止后,待硫酸亚锡晶体温度≤40℃,对硫酸亚锡晶体均匀喷洒质量含量为0.1%的对苯二酚溶液,1t硫酸亚锡晶体喷洒80g对苯二酚,搅拌10min;然后均匀喷洒质量含量为0.3%的β-萘酚溶液,1t硫酸亚锡晶体喷洒80g β-萘酚,搅拌5min;最后均匀喷洒质量含量为0.05%的苯并三氮唑溶液,1t硫酸亚锡晶体喷洒40g苯并三氮唑,充分搅拌20min后即可。对苯二酚溶液、β-萘酚溶液和苯并三氮唑溶液的溶剂为乙醇。
实施例2:
一种延长硫酸亚锡产品保质期的方法,包括以下步骤:
(1)洗涤:将硫酸亚锡溶液经过浓缩结晶、固液分离后,硫酸亚锡晶体用乙醇溶液洗涤10min,然后离心分离、60℃下烘干;乙醇溶液的质量含量为80%;
(2)包膜:烘干停止后,待硫酸亚锡晶体温度≤40℃,对硫酸亚锡晶体均匀喷洒质量含量为0.2%的对苯二酚溶液,1t硫酸亚锡晶体喷洒90g对苯二酚,搅拌10min;然后均匀喷洒质量含量为0.1%的β-萘酚溶液,1t硫酸亚锡晶体喷洒90g β-萘酚,搅拌8min;最后均匀喷洒质量含量为0.08%的苯并三氮唑溶液,1t硫酸亚锡晶体喷洒45g苯并三氮唑,充分搅拌20min后即可。对苯二酚溶液、β-萘酚溶液和苯并三氮唑溶液的溶剂为乙醇。
实施例3:
一种延长硫酸亚锡产品保质期的方法,包括以下步骤:
(1)洗涤:将硫酸亚锡溶液经过浓缩结晶、固液分离后,硫酸亚锡晶体用乙醇溶液洗涤10min,然后离心分离、70℃下烘干;乙醇溶液的质量含量为60%;
(2)包膜:烘干停止后,待硫酸亚锡晶体温度≤40℃,对硫酸亚锡晶体均匀喷洒质量含量为0.3%的对苯二酚溶液,1t硫酸亚锡晶体喷洒100g对苯二酚,搅拌20min;然后均匀喷洒质量含量为0.2%的β-萘酚溶液,1t硫酸亚锡晶体喷洒100g β-萘酚,搅拌7min;最后均匀喷洒质量含量为0.1%的苯并三氮唑溶液,1t硫酸亚锡晶体喷洒50g苯并三氮唑,充分搅拌10min后即可。对苯二酚溶液、β-萘酚溶液和苯并三氮唑溶液的溶剂为乙醇。
实施例4:
一种延长硫酸亚锡产品保质期的方法,包括以下步骤:
(1)洗涤:将硫酸亚锡溶液经过浓缩结晶、固液分离后,硫酸亚锡晶体用乙醇溶液洗涤10min,然后离心分离、80℃下烘干;乙醇溶液的质量含量为80%;
(2)包膜:烘干停止后,待硫酸亚锡晶体温度≤40℃,对硫酸亚锡晶体均匀喷洒质量含量为0.1%的对苯二酚溶液,1t硫酸亚锡晶体喷洒100g对苯二酚,搅拌15min;然后均匀喷洒质量含量为0.1%的β-萘酚溶液,1t硫酸亚锡晶体喷洒90g β-萘酚,搅拌5min;最后均匀喷洒质量含量为0.1%的苯并三氮唑溶液,1t硫酸亚锡晶体喷洒45g苯并三氮唑,充分搅拌20min后即可。对苯二酚溶液、β-萘酚溶液和苯并三氮唑溶液的溶剂为乙醇。
实施例1-4的产品指标如表1所示:
表1
实施例 |
主成分,% |
Fe,% |
Pb,% |
As,% |
Cl—,% |
酸不溶物,% |
保质期 |
1 |
99.13 |
0.0032 |
0.0082 |
0.0010 |
0.005 |
0.07 |
8个月 |
2 |
99.56 |
0.0034 |
0.0059 |
0.0010 |
0.005 |
0.05 |
9个月 |
3 |
99.25 |
0.0021 |
0.0046 |
0.0010 |
0.005 |
0.1 |
8个月 |
4 |
99.31 |
0.0041 |
0.0092 |
0.0010 |
0.005 |
0.08 |
10个月 |
行标 |
≥99.0 |
≤0.0050 |
≤0.020 |
≤0.0010 |
≤0.050 |
≤0.10 |
/ |
由表1可以看出,本发明延长产品保质期的方法,并未影响产品硫酸亚锡的质量,均达到了国家标准(GB/T 23839-2009)。并且保质期都超过了之前未添加前的5个月最大保质期。
对比实验
配制0.1%的对苯二酚溶液,0.1%的β-萘酚溶液,0.1%的苯并三氮唑溶液。
取固液分离后的硫酸亚锡晶体样品,分为16等份,每份质量为100g,除包膜步骤外,其余步骤按实施例4处理。硫酸亚锡晶体的包膜处理对比实验如下:
(A)未喷洒包膜剂
(B)均匀喷洒质量含量为0.1%的对苯二酚溶液,对苯二酚喷洒量0.0235g,搅拌40min;
(C)均匀喷洒质量含量为0.1%的β-萘酚溶液,β-萘酚喷洒量0.0235g,搅拌40min;
(D)均匀喷洒质量含量为0.1%的苯并三氮唑溶液,苯并三氮唑喷洒量0.0235g,搅拌40min;
(E)先均匀喷洒质量含量为0.1%的对苯二酚溶液,对苯二酚喷洒量0.01175g,搅拌20min;后喷洒质量含量为0.1%的β-萘酚溶液,β-萘酚喷洒量0.01175g,搅拌20min;
(F)先均匀喷洒质量含量为0.1%的β-萘酚溶液,β-萘酚喷洒量0.01175g,搅拌20min;后喷洒质量含量为0.1%的对苯二酚溶液,对苯二酚喷洒量0.01175g,搅拌20min;
(G)先均匀喷洒质量含量为0.1%的β-萘酚溶液,β-萘酚喷洒量0.01175g,搅拌20min;后喷洒质量含量为0.1%的苯并三氮唑溶液,苯并三氮唑喷洒量0.01175g,搅拌20min;
(H)先均匀喷洒质量含量为0.1%的苯并三氮唑溶液,苯并三氮唑喷洒量0.01175g,搅拌20min;后喷洒质量含量为0.1%的β-萘酚溶液,β-萘酚喷洒量0.01175g,搅拌20min;
(I)先均匀喷洒质量含量为0.1%的苯并三氮唑溶液,苯并三氮唑喷洒量0.01175g,搅拌20min;后喷洒质量含量为0.1%的对苯二酚溶液,对苯二酚喷洒量0.01175g,搅拌20min;
(J)先均匀喷洒质量含量为0.1%的对苯二酚溶液,对苯二酚喷洒量0.01175g,搅拌20min;后喷洒质量含量为0.1%的苯并三氮唑溶液,苯并三氮唑喷洒量0.01175g,搅拌20min;
(K)先均匀喷洒质量含量为0.1%的对苯二酚溶液,对苯二酚喷洒量0.01g,搅拌15min;然后均匀喷洒质量含量为0.1%的β-萘酚溶液,β-萘酚喷洒量0.009g,搅拌5min;最后均匀喷洒质量含量为0.1%的苯并三氮唑溶液,苯并三氮唑喷洒量0.0045g,充分搅拌20min;
(L)先均匀喷洒质量含量为0.1%的对苯二酚溶液,对苯二酚喷洒量0.01g,搅拌15min;然后均匀喷洒质量含量为0.1%的苯并三氮唑溶液,苯并三氮唑喷洒量0.0045g,充分搅拌20min;最后均匀喷洒质量含量为0.1%的β-萘酚溶液,β-萘酚喷洒量0.009g,搅拌5min;
(M)先均匀喷洒质量含量为0.1%的β-萘酚溶液,β-萘酚喷洒量0.009g,搅拌5min;然后均匀喷洒质量含量为0.1%的对苯二酚溶液,对苯二酚喷洒量0.01g,搅拌15min;最后均匀喷洒质量含量为0.1%的苯并三氮唑溶液,苯并三氮唑喷洒量0.0045g,充分搅拌20min;
(N)先均匀喷洒质量含量为0.1%的β-萘酚溶液,β-萘酚喷洒量0.009g,搅拌5min;然后均匀喷洒质量含量为0.1%的苯并三氮唑溶液,苯并三氮唑喷洒量0.0045g,充分搅拌20min;最后均匀喷洒质量含量为0.1%的对苯二酚溶液,对苯二酚喷洒量0.01g,搅拌15min;
(O)先均匀喷洒质量含量为0.1%的苯并三氮唑溶液,苯并三氮唑喷洒量0.0045g,充分搅拌20min;然后均匀喷洒质量含量为0.1%的β-萘酚溶液,β-萘酚喷洒量0.009g,搅拌5min;最后均匀喷洒对苯二酚溶液,对苯二酚喷洒量0.01g,搅拌15min;
(P)先均匀喷洒质量含量为0.1%的苯并三氮唑溶液,苯并三氮唑喷洒量0.0045g,充分搅拌20min;然后均匀喷洒质量含量为0.1%的对苯二酚溶液,对苯二酚喷洒量0.01g,搅拌15min;最后均匀喷洒β-萘酚溶液,β-萘酚喷洒量0.009g,搅拌5min后。
对经上述步骤处理后的硫酸亚锡晶体进行检测,实验结果如表2所示:
表2
对比实验 |
保质期 |
A |
4个月 |
B |
5个月 |
C |
4.5个月 |
D |
4.2个月 |
E |
5个月 |
F |
5.5个月 |
G |
6个月 |
H |
6个月 |
I |
6.5个月 |
J |
6个月 |
K
|
10个月
|
L |
7个月 |
M |
7.5个月 |
N |
7.1个月 |
O |
7个月 |
P |
6.8个月 |
由表2可知:
(1)相比于未喷洒包膜剂,按照本发明的喷洒步骤、喷洒种类和用量,使得产品保质期延长了6个月的时间。
(2)用量相同下,相对于喷洒对苯二酚溶液、β-萘酚溶液、苯并三氮唑溶液中任一种或任两种溶液,按照本发明的喷洒步骤、喷洒种类和用量,产品的保质期更长。
(3)即使喷洒同种类型的试剂,本发明的喷洒步骤能获得更好的保质效果。
上述实施例,仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例,本发明并非限定于此。凡在本发明公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围之内。