CN105862068A - 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25%wt稀盐酸与锡反应非常缓慢，常温下盐酸浓度低于28% wt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5%wt-12%wt盐酸溶液，阴极槽中加入用稀盐酸配制的5%wt-12%wt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25%wt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5%wt盐酸溶液，阴极槽中加入用稀盐酸配制的6%wt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6.9%wt、含盐酸为1.8%wt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6%wt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6.6%wt、含盐酸为2.25%wt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9%wt盐酸溶液，阴极槽中加入用稀盐酸配制的10%wt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5.8%wt、含盐酸为2.9%wt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11%wt盐酸溶液，阴极槽中加入用稀盐酸配制的11%wt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3.41%wt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4%wt盐酸溶液，阴极槽中加入用稀盐酸配制的6%wt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1.98%wt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12%wt盐酸溶液，阴极槽中加入用稀盐酸配制的14%wt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4.31%wt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5%wt-12%wt盐酸溶液，阴极槽中加入用稀盐酸配制的5%wt-12%wt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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