DE1120440B - Verfahren zur Herstellung einer hochprozentigen Zinnfluorboratloesung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

R25427IVa/12n

ANMELDETAG: 28. A P R I L 1959

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER
AUSLEGESCHRIFT: 28. DEZEMBER 1961

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer hochprozentigen Zinnfluorboratlösung, d. h. einer Lösung, die pro Liter eine Menge Zinnfluorborat enthält, die mindestens 600 g metallischem Zinn entspricht, aus einer Kupferfluorboratlösung, die durch Reaktion von Kupferoxyd mit Borfluorwasserstoffsäure hergestellt und der anschließend metallisches Zinn zugesetzt worden ist.

Lösungen von Zinnfluorborat werden bekanntlich vielfach für das Verzinnen auf elektrolytischem Wege benötigt. Nach dem obengenannten Herstellungsverfahren können sie bisher jedoch unter den günstigsten Bedingungen nur in einer Konzentration hergestellt werden, die ungefähr einem Gehalt von 450 g/l metallischen Zinns entspricht. Solche Zinnfluorboratlösungen weisen den schwerwiegenden Nachteil auf, daß sie, selbst wenn sie vor Licht geschützt werden, nicht stabil sind. Auch ist der Transport dieser niedrig konzentrierten Lösungen recht beschwerlich, da abgesehen davon, daß es sich um aktive Flüssigkeiten handelt, verhältnismäßig große Mengen Wasser oder Säure gehandhabt werden müssen und teure Transportbehälter, z. B. Kunststoffballons, nötig sind. Schließlich wird beim Zusetzen einer solchen Zinnfluorboratlösung zum elektrolytischen Verzinnungsbad das Volumen des Bades in unerwünschter, jedoch unvermeidbarer Weise vergrößert.

Um diesen Nachteilen abzuhelfen, wäre es erwünscht, eine hochkonzentrierte Zinnfluorboratlösung oder gar festes Zinnfluorborat herstellen zu können, doch gelingt es nicht, die bekannte, niedrig konzentrierte Zinnfluorboratlösung zur Erhöhung der Konzentration einzudampfen, da sofort eine Zersetzung eintritt.

Ziel der Erfindung ist es, eine solche hochkonzentrierte Zinnfluorboratlösung, d. h. eine Lösung, die pro Liter eine Menge Zinnfluorborat enthält, die mindestens 600 g metallischem Zinn entspricht, zu schaffen. Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung die Borfluorwasserstoffsäure mit einer Menge Kupferoxyd zur Reaktion gebracht, die größer ist als die stöchiometrische Menge, die der Formel Cu (BF₄)₂ entspricht und vorzugsweise das Dreifache dieser stöchiometrischen Menge ausmacht.

Aus dieser hochkonzentrierten Zinnfluorboratlösung können feste Kristalle von Zinnfluorborat dadurch gewonnen werden, daß die Lösung bei Unterdruck unter Erhitzung verdampft, die Erhitzung unterbrochen und der normale Druck wiederhergestellt wird, wenn die Lösung eine sirupartige Konsistenz angenommen hat, die man bei normaler Temperatur auskristallisieren läßt, worauf die Kristalle entnommen werden. Zweck-Verfahren zur Herstellung einer hochprozentigen Zinnfluorboratlösung

Anmelder: Andre Riesser, Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Scherrmann, Patentanwalt, Eßlingen/Neckar, Fabrikstr. 9

Beanspruchte Priorität: Frankreich vom 30. April 1958 (Nr. 764 557)

Andre Riesser, Paris, ist als Erfinder genannt worden

mäßigerweise wird die Zinnfluorboratlösung hierbei auf eine Temperatur zwischen etwa 40 bis 90° C gebracht und unter einem absoluten Druck zwischen etwa 40 und 50 mm Quecksilbersäule verdampft.

Das aus der neuen hochkonzentrierten Zinnfluorboratlösung hergestellte feste Zinnfluorborat ist im Gegensatz zu einer niedrigkonzentrierten Zinnfluorboratlösung ungewöhnlich stabil, wenn es vor Feuchtigkeit geschützt wird. Die Transportkosten verringern sich auf ein Minimum und bei der Verwendung des Zinnfluorborats für die elektrolytischen Bäder wird deren Volumen nicht merklich erhöht.

Bei der praktischen Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung einer hochkonzentrierten Lösung von Zinnfluoborat wird zunächst die Kupferfluoboratlösung durch Reaktion einer Lösung von Fluorborsäure mit Kupferoxyd in einer beliebigen Vorrichtung hergestellt, die ein einwandfreies Mischen der zur Reaktion zu bringenden Bestandteile gestattet. Der so gewonnenen Kupferfluoboratlösung wird sodann auf einmal feinverteiltes, metallisches Zinn zugesetzt, das beispielsweise erhalten wird, indem man geschmolzenes Zinn in einen Behälter mit einem großen Volumen Wasser hineingießt. Dieses Einbringen von feinverteiltem Zinn in die Kupferfluoboratlösung führt zur Bildung von Zinnfluoborat in einer sehr hohen Konzentration, während Kupfer ausfällt, das man durch Filtern, Absetzenlassen, Trocknen oder irgendein anderes geeignetes Verfahren von der Lösung trennt. Das feste

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Zinnfluoborat kann dann erhalten werden, indem die hochkonzentrierte Zinnfluoboratlösung verdampft wird.

Um zu vermeiden, daß der Überschuß an Kupferoxyd und an feinverteiltem Zinn Klumpen bildet, wird das Gemisch, in dem sich die Reaktion vollzieht, laufend gerührt.

Die Menge Kupferoxyd, die der Fluorborsäurelösung zuzusetzen ist, ist nicht streng bestimmt. Sie muß jedoch die theoretischen Mengenverhältnisse bei weitem, z. B. um das Dreifache, überschreiten, weil die Fluorborsäure mehr Kupfer zu lösen vermag, als es die theoretische Formel Cu (BF₄)₂ angibt.

Das bei dem Verfahren zur Einwirkung auf die Kupferfluoboratlösung verwendete, feinverteilte Zinn kann selbstverständlich auch auf jedem anderen Wege gewonnen werden.

Das Verdampfen der Fluoboratlösung kann unter Erhitzung und im Vakuum oder durch Zerstäuben oder durch irgendein anderes bekanntes Verfahren erfolgen.

Ausführungsbeispiel

In Gestalt von Barren vorliegendes Zinn wird geschmolzen. Das geschmolzene Zinn wird langsam und in einem dünnen Strahl in einen Behälter gegossen, der ein großes Volumen Wasser enthält, so daß das Zinn sehr schnell abkühlt und sich in sehr feiner Verteilung verfestigt. In eine Tonne mit geneigter Achse, wie sie üblicherweise in der Galvanoplastik verwendet wird, werden 40,5 kg einer 41°/oigen Fluorborsäurelösung eingebracht. Bei Raumtemperatur werden der Säurelösung sodann 12,5 kg Kupferoxyd zugesetzt. Man läßt die Tonne sodann mit 10 bis 20 Umdrehungen pro Minute umlaufen. Da die Reaktion der Fluorborsäure mit dem Kupferoxyd exotherm ist, steigt die Temperatur leicht an. Es genügt im allgemeinen, die Tonne ungefähr 15 Minuten lang umlaufen zu lassen, um das Kupferfluoborat mit einem Überschuß an Kupferoxyd zu erzeugen.

Sodann werden der vorgenannten Lösung 35 kg metallisches Zinn in äußerst fein verteiltem Zustand auf einmal zugesetzt. Die Reaktionsmischung wird gerührt, um zu vermeiden, daß das Zinn und das Kupferoxyd Klumpen bilden. Die Reaktion ist exotherm, so daß die Temperatur auf 80 bis 90" ansteigt. Man läßt die Trommel sodann ungefähr 1 Stunde lang umlaufen (diese Zeit kann sich jedoch bei veränderten Arbeitsbedingungen ebenfalls ändern) und erhält sodann unmittelbar ungefähr 22 1 einer Zinnfluoboratlösung mit einer Dichte zwischen 1,85 und 2,02, die pro Liter eine Menge Salz enthält, die etwa 600 bis 750 g metallischem Zinn entspricht.

Die Zinnfluoboratlösung wird sodann in derselben Tonne oder in einem besonderen Behälter zum Absetzen gebracht und nach mehreren Stunden filtriert. Sie ist sodann vollständig klar und hat eine hellblaue Farbe, deren Intensität von der Konzentration der Lösung abhängt. Bei der Analyse wird keine Spur von Kupfer mehr festgestellt. Jedoch ist diese Zinnfluoboratlösung selbst bei sehr hoher Konzentration nicht stabil und zersetzt sich mit der Zeit.

Anschließend wird aus der Fluoboratlösung festes Zinnfluoborat erhalten.

Claims (1)

1. PATENTANS PRXJCH:

   Verfahren zur Herstellung einer hochprozentigen Zinnfluoboratlösung, d. h. einer Lösung, die pro Liter eine Menge Zinnfluoborat enthält, die mindestens 600 g metallischem Zinn entspricht, aus einer Kupferfluoboratlösung, die durch Reaktion von Kupferoxyd mit Borfluorwasserstoffsäure hergestellt und der anschließend metallisches Zinn zugesetzt worden ist, dadurch gekenn zeichnet, daß die Borfluorwasserstoffsäure mit einer Menge Kupferoxyd zur Reaktion gebracht wird, die größer ist als die stöchiometrische Menge, die der Formel Cu(BF₄)₂ entspricht und vorzugsweise das Dreifache dieser stöchiometrischen Menge ausmacht.

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