NO892598L - Fremgangsmaate for fremstilling av tinn(ii)-sulfat. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåte for fremstilling av tinn(II)-sulfat, der tinn blir tilsatt en svovelsur kobbersulfatoppløsning.

En slik fremgangsmåte er kjent (J.D. Donaldson og W. Moser i J. Chem. Soc. London 1960, 4000): Etter tilsetning av metallisk tinn, blir oppløsningen kokt og dermed utfelles kobberet. Ved slutten av reaksjonen blir oppløsningen fargeløs. Ved det blir bunnfallet farget grått, fordi tinn blir utfelt på overflaten av kobberet. På dette tidspunkt blir oppløsningen raskt filtrert og konsentrert. Det på kobberbunnfallet igjen utfelte tinnet reduserer omsetnings-hastigheten mellom kobber og tinn.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å tilveiebringe en fremgangsmåte av den Innledningsvis nevnte art hvor tapene av tinn er vesentlig redusert.

Denne oppgave blir derigjennom løst ved at tinnstøv blir anvendt. Oppfinnelsen legger følgende overveielse til grunn: Tinntapet kan tilbakeføres til kokingen av kobbersulfat-tinn-oppløsningen. En fra en høyere omsetningsrate mellom kobber og tinn resulterende reduksjon av tinntapet kan derved oppnås når reaksjonen forløper ved en lavere temperatur. For å oppnå en praktisk brukbar reaksjonshastighet for omsetningen mellom kobbersulfat og tinn, er derfor i foreliggende oppfinnelse tinnets overflate økt, ved at meget finfordelt tinnstøv blir anvendt. Derigjennom finner reaksjonen sted med i praksis brukbar reaksjonshastighet allerede ved rom-temperatur. Ved at oppløsningen nå ikke lenger mer trenger å kokes, adskiller det allerede omsatte tinnet seg ikke Igjen fra kobbersulfatet. Det er fastslått ifølge foreliggende oppfinnelses fremgangsmåte at nesten 1:1-omsetning mellom kobber og tinn er oppnåelig.

For å forbruke minst mulig kobber ved en gjentatt fremstilling av tinnsulfatoppløsning eller av tinnsulfat i en annen form, foreslås det at den for fremstilling av ytterligere tinnsulfat påkrevde kobbersulfatoppløsning fremstilles ved oksidasjon av bunnfallet fraskilt fra den tidligere tinnsulfatoppløsningen, omsetning av bunnfallet med svovelsyre og adskillelse av det derved oppnådde kobbersulfatet fra resten av bunnfallet. Hovedandelen av kobberet blir så gjenanvendt. En tilsvarende mengde kobber blir dermed innspart. Også avfallsproblemene blir derigjennom mindre.

For å unngå, ved gjenanvendelse av kobberet, at en del av tinnet som skal tilsettes oksideres av resten av oksidasjons-midlet som er tilsatt for å bevirke den forutgående oksidasjon av kobberet, og på denne måten går tapt for reaksjonen mellom kobbersulfat og tinn, forelås det at det fra det tidligere utfelte tinnsulfat adskilte bunnfallet oksideres med hydrogenperoksid, hvis ikke-omsatte andel deretter spaltes ved oppvarming.

For å undertrykke oksidasjon av tinn med luftens oksygen eller med oksygen oppløst i vann, foreslås det at fremgangsmåten gjennomføres under oksygenfri beskyttelsesgass.

For å beholde en klor- og kobberionefrI tinnsulfatoppløsning, foreslås det I fremgangsmåten at høyrent elektrolyttkobber blir anvendt i fremstilling av kobbersulfatoppløsningen. For renheten av tinnsulfatoppløsningen er det på samme måte også fordelaktig når mest mulig rent tinnpulver blir anvendt.

For å oppnå en kobbersulfatfri tinnsulfatoppløsning, er det nødvendig med en fullstendig omsetning av kobber. Derfor foreslås det at et ubetydelig overskudd av tinn tilsettes.

I det følgende beskrives et utføringseksempel på oppfinnelsen ved hjelp av det på figuren angitte flytskjemaet.

Målet er fremstilling av en ca. 10,7 vekt-# tinn(II)-sulfatoppløsning. Samtlige reaksjonsforløp blir gjennomført under nitrogenbeskyttelsesgass. For fremstilling av kobber-sulf atoppløsningen anbringes, etter hverandre fullstendig deionisert vann, svovelsyre og kobberpulver under omrøring, I den nitrogenspylte reaksjonsbeholderen. Deretter følger tilsats av hydrogenperoksid. Doseringen gjennomføres på den måten at kartemperaturen ikke overstiger 70-75<0>C som er spaltningstemperaturen til hydrogenperoksid. Etter fullstendig oksidasjon av kobber, blir kobbersulfatoppløsningen opphetet til en temperatur over 85°C, slik at ennå foreliggende hydrogenperoksid spaltes termisk. Denne kobbersul-fatoppløsning blir tilslutt kjølt til ca. 20° C under nitrogengass.

Til fremstilling av tinnsulfatoppløsningen blir tinnpulveret kontinuerlig innenfor 30-40 minutter tilsatt den til 20° C avkjølte kobbersulfatoppløsningen, under bibeholdelse av kartemperaturen på 20°C. Denne tilsats må igjen gjennomføres under beskyttelsesgass (nitrogengass).

Omsetning av tinn følger spontant. Etter avsluttet reaksjon filtreres reaksjonsblandingen, som består av tinnsulfat, kobber og ikke-omsatt tinn, som også inneholder 4-verdig tinn. Deretter føres filtratet først i et kretsløp, slik at et flytende sjikt av kobberutfelling kan dannes. Det filtreres inntil filtratet er blitt klart og fargeløst. Til slutt tørkes filterkaken med nitrogen ved 3 bar og føres bort. Denne filterkaken anvendes i en fornyet fremstilling av tinn(II)-sulfatoppløsning sammen med rent kobber.

Utførelse av fremgangsmåten under nitrogenbeskyttelsesgass og anvendelse av hydrogenperoksid til oksidering av kobberet, hvorved etter ,oksideringen hydrogenperoksid ved oppvarming blir spaltet, muliggjør en omsetning mellom tinn og kobbersulfat i praktisk talt oksygenfrie omgivelser. Derigjennom unngås en tinnoksidasjon ved tilsatsen av fint tinnstøv, og praktisk talt alt det tilsatte tinnmetall blir omsatt med kobbersulfat. Sammen med tilbakeføringen av kobberslam er på dette vis en spesiell høy økonomisk fordel oppnåelig, ifølge denne fremstilling av tinn(II)-sulfatoppløsning.

Utførelseseksemplet er sammenfattende gjengitt i tegningen.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av tinn(II)-sulfat hvorved tinn tilsettes til en svovelsur kobhersulfatoppløsning, karakterisert ved at tinnstøv blir anvendt.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den for fremstilling av ytterligere tinnsulfat nødvendige kobbersulfatoppløsningen fremstilles ved oksidasjon av bunnfallet utfelt (fraskilt) fra den tidligere tinnsulfatoppløsningen, omsetning av bunnfallet med svovelsyre og adskillelse av det derved oppnådde kobbersulfatet fra resten av bunnfallet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at det tidligere tinnsulfatoppløsning-adskilte bunnfall blir oksidert med hydrogenperoksid og ikke-omsatt andel hydrogenperoksid blir deretter spaltet gjennom oppvarming.

4 . Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 3, karakterisert ved at prosessen blir gjennomført under oksygenfri beskyttelsesgass.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 4, karakterisert ved at det blir anvendt høyrent elektrolyttkobber til fremstilling av kobbersulfatoppløsningen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1 til 5, karakterisert ved at et ubetydelig overskudd av tinn blir tilsatt.