DD285767A5 - Verfahren zur herstellung von zinn(ii)-chlorid-dihydrat - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von * durch Reduktion von * mit metallischem Zinn. Durch Bemessung der zugesetzten Wassermenge entsteht eine Schmelze des Dihydrats mit einem sehr geringen Wasserueberschusz, die eine gute Filtrierbarkeit von festen Verunreinigungen ermoeglicht. Durch anschlieszende Kristallisation in einem kuehlbaren Kneter wird in hoher Ausbeute und Reinheit ein feinkristallines Produkt gewonnen. Es findet Anwendung als Zwischenprodukt fuer andere Zinnverbindungen, z. B. fuer zinnorganische Verbindungen.{Herstellungsverfahren; * Reduktion; * Zinn; Salzschmelze; Filtration; Kristallisation; Kneter-Kristallisator; Schaufelkneter}
Description
Anwendungsgebiet der Erfindung
Das Verfahren zur Herstellung vonZinn(ll)-chlorid-Dihydrat findet Anwendung in der chemischen Industrie. Das Produkt ist unter anderem ein Zwischenprodukt zur Herstellung anderer Zinnverbindungen, ζ. B. von Organozinnverbindungen, und auch Reagens in der analytischen Chemie.
ZinndD-chlorid wird in der Industrie in der Form des Dihydrate umfangreich und am häufigsten verwendet. Zu seiner Herstellung sind zwei grundlegende Prinzipien in jeweils mehreren Varianten bekannt.
Das erste Prinzip ist das Lösen von metallischem Zinn in Salzsäure. Dieser Prozeß läuft bei Normaltemperaturen sehr langsam ab, läßt sich durch Beheizung etwas beschleunigen und erfährt eine weitere Beschleunigung durch Berührung des Zinns mit Kupfer, Silber oder Platin. Bei diesem Prinzip bleiben die Raum-Zeit-Ausbeuten aber in jedem Falle unbefriedigend, wird viel Energie verbraucht, das Anlagenmaterial wird durch Salzsäuredämpfe korrodiert und die Qualität leidet bei Einsatz von Kupfergefäßen, die zwar eine Beschleunigung bewirken, aber bei Luftzutritt Kupferoxid bilden, das sich dann mit Salzsäure zu Kupferchlorid löst und als Verunreinigung auftritt.
Erhalten werden wäßrig-salzsaure Lösungen, die zur Kristallisation eingedampft werden müssen.
Das zweite Prinzip beruht auf Umsetzungen von Zinn(IV)-chlorid. Mit dem US-Patent 3,053,621 wird vorgeschlagen, Zinndichlorid mit Wasserstoff in Anwesenheit eines Platin- oder Palladiumkatalysators in Gegenwart von Wasser und/oder Salzsäure zu reduzieren.
Abgesehen von aufwendigen Apparaturen wird in diesem Prozeß noch Salzsäure erzeugt, die den Kristallisationsprozeß ungünstig beeinflußt, und die Hälfte des Chlors geht als Salzsäure verloren.
Gemäß SU-Patent 128007 wird Zinn bei gemäßigten Temperaturen (26 bis 700C), aber Begrenzung des Durchsatzes durch die stark exotherme Reaktion, mit Chlorgas umgesetzt und das entstehende Zinn(IV)-chlorid unter aus einem Kupfer- oder Edelste hl reaktor abgelassen. Dieses Zinn(IV)-chlorid wird mit Wasser versetzt und reagiert dann in einem zweiten Reaktor bei 1000C mit weiterem Zinn zu ZinndD-chlorid in konzentrierter Lösung, aus der in einem Vakuumkristallisator Kristalle erzeugt werden. Bei solcher Verfahrensweise gelangen alle Verunreinigungen aus dem Zinn und euch Abtragungen von den Reaktoren in das Endprodukt.
Gemäß DE-Patent 22 53 279 wird gleichfalls aus mit Wasser versetztem Zinn(IV)-chlorid und Zinnmetall bei erhöhter Temperatur (bis 15O0C) ZinndD-chlorid hergestellt. Die Konzentrationsverhältnisse sind so gewählt, daß nach einem Dekantieren der Flüssigkeit und Kühlung eine feste im Block erstarrte Masse ohne besondere flüssige Phase gewonnen wird. Neben dem Vorhandensein von feinteiligen Verunreinigungen und einer nichtstöchiometrischen Zusammensetzung ist als weiterer Nachteil die schwer handhabbare feste Phase zu nennen.
Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung ist die Ausarbeitung eines wirtschaftlichen Verfahrens, das die aufgezeigten Nachteile nicht hat und das in hoher Raum-Zeit-Ausbeute zu einem reinen klar löslichen ZinndD-chlorid-Dihydrat in leicht handhabbarer Form führen soll.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Bedingungen zur Herstellung von ZinndD-chlorid durch Reduktion von Zinn(IV)-chlorid mit Zinn zu finden, unter denen keine löslichen apparativen Verunreinigungen eingeschleppt werden, die Abtrennung von unlöslichen Anteilen aus einer hochkonzentrierten Lösung möglich ist und das Produkt daraus in feinkristalüner Form als Dihydrat gewonnen werden kann. Zur Lösung der Aufgabe wird von der bekannten Reduktion von destilliertem Zinn(IV)-chlorid mit Zinn in Gegenwart von Wasser ausgegangen, das zwar gegenüber dem Löseverfahren von Zinn in Salzsäure eine höhere Raum-Zeit-Ausbeute und Produktivität aufweist, jedoch nach dem bisher durch Verzicht auf die offensichtlich in hoher Lösungskonzentration nicht mögliche Filtration zur quantitativen Abtrennung feinteiliger metallischer und insbesondere
oxidischer Schwebstoffe und durch das Erstarren des nichtstöchiometrisch zusammengesetzten Endproduktes zu einem Blockein qualitativ unbefriedigendes Ergebnis erzielt wurde.
120°C in einem korrosionsfest emaillierten Rührreaktor, wobei hier erfindungsgemäß jedoch eine solche Wassermenge gewähltwird, daß eine Schmelze des Zinn(li)-chlorid-Dihydrats im eigenen Kristallwasser mit einem zusätzlichen Anteil von 3 bis 6Mo.-%
dabei zur Kristallisation des Produktes und Verstopfungen des Filters kommt.
vorteilhaft sind Schaufelkneter, wie sie als Doppelmulden-Knet- und Mischmaschinen in der Backwarenindustrie eingesetztwerden. Zur Anwendung kommt ein korrosionsfester Kneter, vorzugsweise ein Kneter mit Titanauskleidung.
entsprechend hohe Drehmomente übertragen werden.
eingesetzt wurden, ist auch hier der Erfolg überraschend:
handhabbares feinkristallines Endprodukt mit einem Gehalt von Zinn(ll)-chlorid-Dihydrat von mindestens 98% in einer Ausbeutevon mindestens 9f,% d.Th., bezogen auf das eingesetzte Gesamtzinn, das aus den drei eingesetzten Stoffen Zinntetrachlorid,
gewonnen. Das Produkt ist klarlöslich. Die Mutterlauge v/ird dem Reaktionsprozeß im Rührreaktor unter Beachtung ihres
1. In einem emaillierten Rührreaktor, in dem sich noch eine Restzinnmunge vom vorangegangenen Ansatz von etwa 10 kg Zinn befand, wurden 1401 (312 kg) destilliertes Zinn(IV)-chlorid vorgelegt und unter Rühren 86,31 destilliertes Wasser langsam so zugegeben, daß die Temperatur auf max. 12O0C stieg. In diese heiße Lösung wurden dann 142 kg granuliertes Zinn eingetragen. Unter Ausnutzung der exothermen Reaktion wurden nach der Hälfte der Zinnzugabe parallel zur weiteren Zugabe 60 kg Zinndichlorid - Mutterlauge (kaltgssättigt mit 58,3% SnCI2-Gehalt) zulaufen gelassen. Diese Salzschmelze wurde aus dem Reaktor unter Rückhalt des Zinnüberschusses mit Preßluft von 0,12 MPa bei 70°C übor ein Kunststoff-Schichtenfilter mit 2,8 m2 Filterfläche filtriert und das Filtrat in einer kühlbaren Doppelmulden-Knet- und Mischmaschine UK500 (Hersteller: VEB Knetmaschinenbau Pirna) zur Kristallisation gegeben.
Nach 15h wurde das Kristallisat von der Mutterlauge getrennt und dabei 537kg ZinnflD-chlorid-Dihydrat mit einem Gehalt an SnCI2 2 H]O von 99,7 % und 58kg Mutterlauge gewonnen. Das entspricht einer Ausbeute von 99%, bezogen auf Zinn. Der freie Anteil Wasser im Ansatz betrug 3,1 %. Klarlöslichkeit des Produktes: Beim Lösen von 2g Kristallisat in 20ml 37%iger Salzsäure, Verdünnen mit 50ml Wasser und einstündigem Erhitzen auf dem Wasserbad wurden nur weniger als 0,3mg Rückstand gefunden.
2. Die Durchführung erfolgt wie im Beispiel 1, jedoch mit den Ansatzmengen von 1301 (291 kg) Zinn(IV)-chlorid, 80,51 Wasser, 133kg Zinn und 96kg Mutterlauge. Der nicht zum Kristallwassergehalt gehörige Wasseranteil betrug hierin 4,9%. Die Ausbeute an Kristallisat lag bei 498kg SnCI2 2 H2O mit einem Gehalt von 99,8%. An Mutterlauge wurden 98kg erhalten. Die Ausbeute entspricht damit 98,9%, bezogen auf Zinn. Das Produkt war klarlöslich entsprechend Beispiel 1.
3. Die Durchführung erfolgte wie im Beispiel 1, jedoch mit den Ansatzmengen von 124I (277 kg) Zinn(IV)-chlorid, 76,51 Wasser, 127kg Zinn und 120kg Mutterlauge. Der freie Wasseranteil betrug dabei 6,0%. Die Kristallisatausbeute erreichte 483kg bei einer Rückgewinnung von 112 kg Mutterlauge. Der Gehalt des Kristallisats erreichte 98,7%. Die auf Zinn bezogene Ausbeute belief sich auf 98,2%. Das Produkt war klarlöslich entsprechend Beispiel 1.
W. R.A.Vauck und H.A. Müller; Grundoperationen chemischer Verfahrenstechnik. 7.Auflage. VEB Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig 1987. 6.1.5. Vereinigen von Stoffen. Kneten S. 365-370 10.2.2. Kristallisieren. Kristallisieren S. 594-601
Autorenkollektiv; Verfahrenstechnische Berechnungsmethoden. Teil 2: Thermisches Trennen; 7.: Kristailisatoren S.378ff. VE3 Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig 1980 Teil 4: Stoffvereinigen in fluiden Phasen; 3.7.: Mischen von Flüssigkeiten/ Knetmischer und Kneter; S. 115f
VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Leipzig 1980
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von Zinn(ll)-chlorid-Dihydrat durch Reduktion von Zinn(IV)-chlorid mit Zinn in Gegenwart von Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß die zugesetzte Wassermenge der zur Dihydratbildung erforderlichen zuzüglich eines Überschusses von 3 bis 6Ma.-%, bezogen auf die Masse des Gesamtansatzes, entspricht und nach der Umsetzung das Reaktionsgtmisch bei >60°C einer Druckfiltration unterzogen wird, worauf die filtrierte Salzschmelze in einem kühlbaren Kneter zur Kristallisation gebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anfallende Mutterlauge in den Wasserzusatz des Folgeansatzes einbezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kristallisator ein Schaufelkneter eingesetzt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD33041989A DD285767A5 (de) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | Verfahren zur herstellung von zinn(ii)-chlorid-dihydrat |
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Publication Number | Publication Date |
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DD285767A5 true DD285767A5 (de) | 1991-01-03 |
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ID=5610593
Family Applications (1)
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DD33041989A DD285767A5 (de) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | Verfahren zur herstellung von zinn(ii)-chlorid-dihydrat |
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DD (1) | DD285767A5 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102120609A (zh) * | 2011-03-28 | 2011-07-13 | 柳州百韧特先进材料有限公司 | 氯化亚锡溶液动态结晶工艺方法及装置 |
CN102910670A (zh) * | 2012-11-21 | 2013-02-06 | 合肥星宇化学有限责任公司 | 一种还原四氯化锡的方法 |
-
1989
- 1989-07-05 DD DD33041989A patent/DD285767A5/de not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102120609A (zh) * | 2011-03-28 | 2011-07-13 | 柳州百韧特先进材料有限公司 | 氯化亚锡溶液动态结晶工艺方法及装置 |
CN102120609B (zh) * | 2011-03-28 | 2012-11-07 | 柳州百韧特先进材料有限公司 | 氯化亚锡溶液动态结晶工艺方法及装置 |
CN102910670A (zh) * | 2012-11-21 | 2013-02-06 | 合肥星宇化学有限责任公司 | 一种还原四氯化锡的方法 |
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