RU2717528C1 - Method of producing tin (ii) chloride by oxidising metal - Google Patents

Method of producing tin (ii) chloride by oxidising metal Download PDF

Info

Publication number
RU2717528C1
RU2717528C1 RU2019137724A RU2019137724A RU2717528C1 RU 2717528 C1 RU2717528 C1 RU 2717528C1 RU 2019137724 A RU2019137724 A RU 2019137724A RU 2019137724 A RU2019137724 A RU 2019137724A RU 2717528 C1 RU2717528 C1 RU 2717528C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tin
metal
product
reaction mixture
hydrogen peroxide
Prior art date
Application number
RU2019137724A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Михайлович Иванов
Светлана Дмитриевна Пожидаева
Мария Сергеевна Емельянова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority to RU2019137724A priority Critical patent/RU2717528C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2717528C1 publication Critical patent/RU2717528C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G19/00Compounds of tin
    • C01G19/04Halides
    • C01G19/06Stannous chloride

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention can be used in analytical control and scientific research. Method of producing tin (II) chloride SnCl2 involves oxidation of tin metal with hydrogen peroxide in the presence of an organic solvent, hydrochloric acid, a stimulating additive of iodine and an additive which stabilizes the product from further oxidation. Organic solvent used is white spirit. Process is carried out in a vertical-type bead mill with a high-speed blade mixer and a glass bead as a grinding agent. Glass beads are dosed in mass ratio 1:1 with the rest of the load without taking into account the metal weight and are loaded into the reactor first. Then, tin is charged in amount of 10–15 % of remaining load. Loaded solid phase is washed with calculated quantities of water solution of hydrogen peroxide and hydrochloric acid solution with stoichiometric excess in terms of obtaining the product in amount of 0.20–0.35 mol/(kg of reaction mixture without taking into account metal). Further, white spirit is added, the additive and iodine stabilizing the product. Mechanical stirring is started. When the specified quantity of the product is achieved, stirring is stopped. Reaction mixture is passed through a screen to separate the grinding agent and unreacted metal. Obtained suspension-emulsion of the reaction mixture is filtered. Precipitate on the filter is washed with a solvent of the liquid phase and dried or directed for additional cleaning.
EFFECT: invention enables to get rid of excess concentrated hydrochloric acid as a medium for suppressing tin (II) chloride hydrolysis, to provide almost complete conversion of the reagent into a product with high selectivity therein.
4 cl, 2 tbl, 10 ex

Description

Изобретение относится к способу получения соли двухвалентного олова и может быть использовано в различных областях химической практики в промышленности и в лаборатории, аналитическом контроле и научных исследованиях.The invention relates to a method for producing salts of divalent tin and can be used in various fields of chemical practice in industry and in the laboratory, analytical control and scientific research.

Известен способ получения хлорида олова (II) путем хлорирования металлического олова газообразным хлором (Автор. свид. СССР №116852, опубл. 01.01.1958). В соответствии с ним хлорирование проводят при температуре ниже точки кипения SnCl2 (230-300°С) и избытке жидкого олова, непрерывно подаваемого в зону реакции и обеспечивающего удаление из нее хлорида олова (II). Отмечается, что такой способ более простой в сравнении с высокотемпературным и уменьшает износ аппаратуры, упрощая конструкцию последней и облегчая подбор материалов для ее изготовления.A known method of producing tin (II) chloride by chlorination of metallic tin with gaseous chlorine (Author. Certificate. USSR No. 116852, publ. 01.01.1958). In accordance with it, chlorination is carried out at a temperature below the boiling point of SnCl 2 (230-300 ° C) and an excess of liquid tin, continuously supplied to the reaction zone and ensuring the removal of tin (II) chloride from it. It is noted that this method is simpler in comparison with high-temperature and reduces equipment wear, simplifying the design of the latter and facilitating the selection of materials for its manufacture.

Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:

1. Высокие в сравнении с комнатными температуры проведения процесса и связанные с этим особенности конструирования аппаратурного оформления, подбора материалов для него и обслуживания проводимого процесса.1. High in comparison with the room temperature of the process and the associated design features of hardware design, selection of materials for it and maintenance of the process.

2. Большие количества задействованного в процессе олова, причем в нагретом до 230-300°С и расплавленном состоянии.2. Large amounts of tin involved in the process, moreover, in a heated to 230-300 ° C and molten state.

Известен способ получения хлорида олова (II) путем восстановления хлорида олова (IV) (Автор. свид. СССР №128007, опубл. 1960. БИ №9), в соответствии с которым SnCl4 переводят в водный раствор с концентрацией 80-86% и восстанавливают металлическим оловом при 100-120 °С.A known method of producing tin (II) chloride by reducing tin (IV) chloride (Author. Certificate of the USSR No. 128007, publ. 1960. BI No. 9), in accordance with which SnCl 4 is transferred into an aqueous solution with a concentration of 80-86% and restore metal tin at 100-120 ° C.

Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:

1. Предлагаемый способ двухстадийный: сначала хлорирование олова газообразным хлором в SnCl4, затем восстановление SnCl4 в SnCl2 с соответствующими технологиями и аппаратурным оформлением, а также организацией поддержания температурного режима в каждой стадии.1. The proposed method is two-stage: first, chlorination of tin with gaseous chlorine in SnCl 4 , then the reduction of SnCl 4 in SnCl 2 with the appropriate technologies and equipment, as well as the organization of maintaining the temperature regime at each stage.

2. SnCl4 как и SnCl2 легко гидролизуемые соединения с образованием основных солей и HCl, которая способна легко реагировать со SnCl4 с образованием H2SnCl6. Высококонцентрированный раствор SnCl4 в воде нельзя считать достаточным средством для предотвращения обозначенного гидролиза солей.2. SnCl 4 as well as SnCl 2 are easily hydrolyzable compounds with the formation of basic salts and HCl, which is able to easily react with SnCl 4 with the formation of H 2 SnCl 6 . A highly concentrated solution of SnCl 4 in water cannot be considered sufficient to prevent the indicated hydrolysis of salts.

3. Проведение процесса во второй стадии требуют температур 100-120°С, а выделение целевого продукта - охлаждения до 5-10°С, что требует соответствующих организаций подвода и отвода тепла.3. The process in the second stage requires temperatures of 100-120 ° C, and the allocation of the target product is cooling to 5-10 ° C, which requires the appropriate organization of the supply and removal of heat.

4. Нет балансовых характеристик, в частности, сколько расходовалось хлорида олова (IV), сколько образовалось при этом продукта и сколько его выделено. Нет и анализа сопутствующих продуктов. Не понятно, сколько выделено продукта от полученного количества в каждой стадии.4. There are no balance characteristics, in particular, how much tin (IV) chloride was spent, how much was formed in this product and how much it was allocated. There is no analysis of related products. It is not clear how much product is recovered from the amount obtained in each step.

Известен способ приготовления раствора хлорида олова (II) путем растворения гранулированного олова в концентрированной соляной кислоте до прекращения выделения водорода. Прозрачную жидкость сливают с осадка, добавляют еще определенное количество соляной кислоты и разбавляют дистиллированной водой за заданного количества (Рыбак Б.М. Анализ нефтепродуктов. М.: Госхимиздат, 1962. -888 с.)A known method of preparing a solution of tin (II) chloride by dissolving granular tin in concentrated hydrochloric acid to stop the evolution of hydrogen. The clear liquid is drained from the precipitate, a certain amount of hydrochloric acid is added and diluted with distilled water for a given amount (Rybak BM, Oil product analysis. M .: Goskhimizdat, 1962. -888 p.)

Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:

1. Приводимая разовая методика не оформлена как способ получения ни в части балансовых и временных характеристик, ни в части аппаратурного оформления, ни в части характеристик получаемого раствора продуктов.1. The given one-time technique is not framed as a way to obtain neither in terms of balance and time characteristics, nor in terms of hardware design, nor in terms of the characteristics of the resulting product solution.

2. Не ясно, какова концентрация избыточной соляной кислоты обеспечит подавление гидролиза в такой степени, что его можно не учитывать.2. It is not clear what the concentration of excess hydrochloric acid will suppress hydrolysis to such an extent that it can be ignored.

Наиболее близким к заявленному является способ (Берль-Лунге. Химико-технологические методы исследования. - Л.: ОНТИ; Л.: Химтеорет, 1936), в соответствии с которым 120 г гранулированного олова марки «банка» растворяют в 500 мл соляной кислоты, с удельным весом 1,124 и по прекращению выделения водорода (при неполном растворении олова) переливают в 4-хлитровую склянку, содержащую 1000 мл соляной кислоты с удельным весом 1,124 и 2000 мл воды.Closest to the claimed is the method (Berl-Lunge. Chemical-technological research methods. - L .: ONTI; L .: Himteoret, 1936), in accordance with which 120 g of granulated tin brand "Bank" is dissolved in 500 ml of hydrochloric acid, with a specific gravity of 1.124 and to stop the evolution of hydrogen (with incomplete dissolution of tin), pour into a 4-liter flask containing 1000 ml of hydrochloric acid with a specific gravity of 1.124 and 2000 ml of water.

Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:

1. Как и в предыдущем варианте получение хлорида олова (II) или его раствора не оформлено как способ получения.1. As in the previous embodiment, the production of tin (II) chloride or its solution is not framed as a production method.

2. Не оговорены условия и оснащение, обеспечивающие безопасное выделение водорода из реакционной смеси, обязательные для выполнения при реализации данной методики.2. The conditions and equipment that ensure the safe evolution of hydrogen from the reaction mixture, which are mandatory for the implementation of this procedure, are not specified.

3. Задействованы большие избытки концентрированной соляной кислоты.3. Involved large excesses of concentrated hydrochloric acid.

Задачей предлагаемого решения является избавиться от избытка концентрированной соляной кислоты как среды для подавления гидролиза хлорида олова (II), исключить непосредственное взаимодействие металла с кислотой в качестве основного процесса получения соли олова (II), заменив на иной процесс окисления металла без выделения водорода с образованием целевого продукта, а также подобрать такие условия проведения процесса, чтобы обеспечивали практически количественное превращение реагента в продукт с приближающейся к 100% избирательностью по нему в отсутствие сопутствующих, требующих выделения и утилизации продуктов, а также относительно простое выделение целевого продукта в твердом состоянии.The objective of the proposed solution is to get rid of the excess of concentrated hydrochloric acid as a medium for suppressing the hydrolysis of tin (II) chloride, to exclude direct interaction of the metal with acid as the main process for the production of tin (II) salt, replacing it with another process of metal oxidation without hydrogen evolution to form the target product, as well as to select such conditions for the process to ensure almost quantitative conversion of the reagent into a product with approaching 100% selectivity for him in the absence of concomitant products requiring the isolation and disposal of products, as well as the relatively simple isolation of the target product in the solid state.

Поставленная задача достигается тем, что хлорид олова (II) получают окислением металла пероксидом водорода в присутствии органического растворителя, соляной кислоты, стимулирующей добавки йода и стабилизирующей продукт от дальнейшего окисления добавки в бисерной мельнице вертикального типа с высокооборотной лопастной мешалкой и стеклянным бисером в качестве перетирающего агента, в качестве базового растворителя берут уайт-спирит, стеклянный бисер дозируют в массовом соотношении 1:1 с остальной загрузкой без учета массы металла и загружают в реактор первым, далее загружают олово в количестве 10-15% от остальной загрузки и загруженную твердую фазу в реакторе омывают расчетными количествами 7-14%-ным водными растворами пероксида водорода и 30-37%-ным раствором соляной кислоты со стехиометрическими избытками 5-20% в расчёте на получение продукта в количестве 0,20-0,35 моль/(кг реакционной смеси без учета металла), далее вводят уайт-спирит, стабилизирующую продукт добавку в количестве 0,5% по массе от загрузки без учета металла и добавку йода в количестве 0,05 моль/(кг реакционной смеси без учета металла), включают механическое перемешивание и ведут процесс при текущем контроле методом отбора проб и определения в них соли олова (II), эпизодически кислоты и пероксида водорода, а в последней пробе и олова (IV)до достижения заданного количества продукта, после чего перемешивание прекращают, реакционную смесь пропускают через сетку для отделения перетирающего агента и непрореагировавшего металла, далее полученную суспензию-эмульсию реакционной смеси фильтруют, осадок на фильтре промывают растворителем жидкой фазы и сушат, либо направляют на дополнительную очистку, при этом в качестве стабилизирующих соль олова (II) добавок используют о-аминофенол, бензидин солянокислый, диметилформамид, тиомочевину, этиленгликоль, этилцеллозольв, изопропиловый спирт; водную и органическую фазы фильтрата разделяют и подвергают анализу каждую на содержание йода, йодидов, пероксида водорода, кислоты , а также соединений олова (II) и (IV), после чего органическую фазу, как и непрореагировавший металл, возвращают в загрузку повторного процесса, а при наличии в конечной реакционной смеси небольших количеств остаточного пероксида водорода основная масса вводимой стимулирующей добавки находится в виде молекулярного йода в растворе органической фазы и вместе с ней возвращается в загрузку повторного процесса.This object is achieved in that the tin (II) chloride is obtained by oxidation of the metal with hydrogen peroxide in the presence of an organic solvent, hydrochloric acid, which stimulates iodine additives and stabilizes the product from further oxidation of the additive in a vertical type bead mill with a high-speed paddle mixer and glass beads as a grinding agent , white spirit is taken as the base solvent, glass beads are dosed in a mass ratio of 1: 1 with the rest of the load, without taking into account the mass of metal and dirt press the first in the reactor, then load tin in the amount of 10-15% of the rest of the load and the loaded solid phase in the reactor is washed with calculated quantities of 7-14% aqueous solutions of hydrogen peroxide and 30-37% hydrochloric acid solution with stoichiometric excesses 5 -20% based on the receipt of the product in an amount of 0.20-0.35 mol / (kg of the reaction mixture excluding metal), then white spirit is introduced, the product stabilizing additive in an amount of 0.5% by weight of the load excluding metal and the addition of iodine in an amount of 0.05 mol / (kg of reaction mixture without metal counting), include mechanical stirring and carry out the process under current control by sampling and determination of tin (II) salt, occasionally acid and hydrogen peroxide in them, and in the last sample and tin (IV) until a specified amount of product is reached, followed by stirring stop, the reaction mixture is passed through a mesh to separate the grinding agent and unreacted metal, then the resulting suspension emulsion of the reaction mixture is filtered, the filter cake is washed with a solvent of a liquid phase and dried, or they are sent for additional purification, while o-aminophenol, hydrochloric acid benzidine, dimethylformamide, thiourea, ethylene glycol, ethyl cellosolve, isopropyl alcohol are used as stabilizing tin (II) salt additives; the aqueous and organic phases of the filtrate are separated and each is analyzed for iodine, iodide, hydrogen peroxide, acid, and tin (II) and (IV) compounds, after which the organic phase, like the unreacted metal, is returned to the batch process and in the presence of small amounts of residual hydrogen peroxide in the final reaction mixture, the bulk of the introduced stimulating additive is in the form of molecular iodine in the solution of the organic phase and returns to the batch process with it.

Характеристика используемого сырья:Characteristics of the raw materials used:

Металлическое олово ГОСТ 860-75.Metal tin GOST 860-75.

Соляная кислота ГОСТ 857-95.Hydrochloric acid GOST 857-95.

Перекись водорода - некондиционная (по ТУ 2123-533-05763441-2011).Hydrogen peroxide is substandard (according to TU 2123-533-05763441-2011).

Молекулярный йод ГОСТ 4159-79.Molecular iodine GOST 4159-79.

Уайт-спирит ГОСТ 3134-78.White Spirit GOST 3134-78.

о-аминофенол ГОСТ 5209-77.o-aminophenol GOST 5209-77.

Бензидин ГОСТ 32596-2013.Benzidine GOST 32596-2013.

Диметилформамид ГОСТ 20289-74.Dimethylformamide GOST 20289-74.

Тиомочевина ГОСТ 6344-73.Thiourea GOST 6344-73.

Этиленгликоль ГОСТ 19710-83.Ethylene glycol GOST 19710-83.

Этилцеллозольв ГОСТ 8313-88.Ethyl cellosolve GOST 8313-88.

Изопропиловый спирт ГОСТ 9805-84.Isopropyl alcohol GOST 9805-84.

Проведение процесса заявляемым способом следующее. В бисерную мельницу вертикального типа с высокооборотной (1440 об/мин) мешалкой с валом и лопастью из текстолита с постоянным местом нахождения в каркасной раме вводят расчетные количества стеклянного бисера, олова и водных растворов пероксида водорода и соляной кислоты. Ввод водных растворов производят таким образом, чтобы присутствующие в реакторе твердые фазы были как можно лучше смочены водными растворами. В дополнении используют и эпизодические перемешивания путем встряхивания и иными способами. Затем в продолжение загрузки вводят органический растворитель объемной фазы, а также стимулирующую добавку йода и стабилизирующую соль олова (II) добавку. Корпус с загруженным содержимым помещают в предназначенное для него гнездо каркасной рамы, соединяют с крышкой с мешалкой и ее сальниковой коробкой, должным образом крепят, проворачивают вал мешалки и запускают механическое перемешивание в зоне реакции, принимаемое как начало проводимого процесса. По ходу последнего отбирают пробы реакционной смеси для анализа на компоненты реакционной смеси. Как только содержание соли олова (II) достигает расчетного значения, процесс прекращают и приступают к переработке реакционной смеси. Для этого перемешивание останавливают, корпус реактора отсоединяют от крышки с лопастью и опускают настолько, чтобы остатки реакционной смеси с вала и лопасти мешалки могли стечь. Затем в приемной емкости для фильтрования через сетку в качестве фильтровальной перегородки отделяют перетирающий агент и непрореагировавший металл от остальной реакционной смеси. Их снова возвращают в корпус, собирают и запускают бисерную мельницу вновь, предварительно добавив определенное количество органического растворителя. После перемешивания в течение определенного времени проводят отделение отмытых бисера и металла от промывного растворителя. Бисер и металл разделяют, сушат и взвешивают. Потери массы металла используют для оценки реальных характеристик проведенного процесса. В дальнейшем и бисер, и металл направляют на загрузку повторных процессов.The process of the claimed method is as follows. The vertical bead mill with a high-speed (1440 rpm) stirrer with a shaft and a blade made of textolite with a constant location in the frame frame introduces the calculated quantities of glass beads, tin and aqueous solutions of hydrogen peroxide and hydrochloric acid. The introduction of aqueous solutions is carried out in such a way that the solid phases present in the reactor are wetted as best as possible with aqueous solutions. In addition, episodic mixing by shaking and in other ways is also used. Then, during the loading, an organic solvent of the bulk phase is introduced, as well as a stimulating additive of iodine and a stabilizing salt of tin (II) additive. The housing with the loaded contents is placed in the slot of the frame frame intended for it, connected to the lid with the mixer and its stuffing box, properly attached, the mixer shaft is turned and mechanical stirring in the reaction zone is started, which is taken as the beginning of the process. In the course of the latter, samples of the reaction mixture are taken for analysis on the components of the reaction mixture. As soon as the tin (II) salt content reaches the calculated value, the process is stopped and the processing of the reaction mixture is started. To do this, stirring is stopped, the reactor vessel is disconnected from the lid with the blade and lowered so that the remaining reaction mixture from the shaft and the mixer blade can drain. Then, a grinding agent and unreacted metal from the rest of the reaction mixture are separated as a filter baffle in a receiving container for filtering through a mesh. They are returned to the housing again, collected and run the bead mill again, after adding a certain amount of organic solvent. After stirring for a certain time, the washed beads and metal are separated from the washing solvent. The beads and metal are separated, dried and weighed. The loss of mass of the metal is used to assess the real characteristics of the process. Subsequently, both the beads and the metal are sent to the loading of repeated processes.

Отделенную реакционную смесь подвергают фильтрованию. Осадок на фильтре обрабатывают промывным растворителем, отжимают, снимают с фильтра, взвешивают и сушат на воздухе до постоянной массы, параллельно измельчая до порошкообразного состояния, после чего определяют эквивалент продукта. Фильтрат делят на органическую и водные фазы, делают анализ находящихся в них компонентов. Органическую фазу направляют на загрузку повторных процессов, а водную фазу накапливают и используют по иным назначениям.The separated reaction mixture is filtered. The filter cake is washed with a washing solvent, squeezed out, removed from the filter, weighed and dried in air to constant weight, crushing to a powder state in parallel, after which the product equivalent is determined. The filtrate is divided into organic and aqueous phases, an analysis is made of the components contained in them. The organic phase is directed to the loading of repeated processes, and the aqueous phase is accumulated and used for other purposes.

Пример №1Example No. 1

В бисерную мельницу вертикального типа со стеклянным корпусом в виде толстостенного стакана с плоским дном с внутренним диаметром 52,9 мм и высотой 125 мм с высокооборотной (1440 об/мин) мешалкой лопастного типа с лопастью из износостойкого пластика с размерами 50,5×37×1,9 ммзагружают для получения 0,23 моль/кг продукта 100 г стеклянного бисера, 10 г смеси свежего и возвратного олова, которые обливают расчетными количествами 10%-ного пероксида водорода (9,00 г) и 34%-ной соляной кислоты (5,13 г). В течение 3 мин ведут перемешивание введенных бисера, металла и растворов таким образом, чтобы вся поверхность твердых фаз оказалась хорошо смоченной водной фазой. После этого вводят 84,1 г уайт-спирита, 0,50 г добавки о-аминофенола и 1,27 г молекулярного йода. Далее корпус реактора с проведенной загрузкой помещают в гнездо каркасной рамы, соединяют с крышкой с вмонтированной мешалкой с сальниковой коробкой, должным образом крепят, проворачивают вал мешалки вручную, включают механическое перемешивание и этот момент принимают за начало процесса. По ходу процесса без прекращения механического перемешивания отбирают пробы реакционной смеси, которые анализируют на содержание соли олова (II) (все), или соли олова (II) и кислоты, соли олова (II) и пероксида водорода; соли олова (II) и олова (IV)(в порядке по ситуации), а последнюю на содержание олова (II) и (IV), кислоты и пероксида. Полученные данные обрабатывают в зависимость времени достижения определенного выхода продукта, которая представлена в табл. 1.In a vertical type bead mill with a glass case in the form of a thick-walled glass with a flat bottom with an inner diameter of 52.9 mm and a height of 125 mm with a high-speed (1440 rpm) paddle-type mixer with a blade made of wear-resistant plastic with dimensions of 50.5 × 37 × 1.9 mm is loaded to obtain 0.23 mol / kg of product 100 g of glass beads, 10 g of a mixture of fresh and returning tin, which are doused with calculated amounts of 10% hydrogen peroxide (9.00 g) and 34% hydrochloric acid ( 5.13 g). For 3 minutes, the introduced beads, metal and solutions are mixed in such a way that the entire surface of the solid phases turns out to be a well-moistened aqueous phase. After that, 84.1 g of white spirit, 0.50 g of the addition of o-aminophenol and 1.27 g of molecular iodine are added. Next, the reactor vessel with the loading is placed in the socket of the frame frame, connected to the lid with the mounted mixer with the stuffing box, properly attached, the mixer shaft is turned by hand, mechanical stirring is turned on, and this moment is taken as the beginning of the process. During the process, without stopping the mechanical stirring, samples of the reaction mixture are taken, which are analyzed for the content of tin (II) salt (all), or tin (II) salt and acid, tin (II) salt and hydrogen peroxide; salts of tin (II) and tin (IV) (in order according to the situation), and the latter on the content of tin (II) and (IV), acid and peroxide. The data obtained are processed in dependence of the time to reach a certain yield of the product, which is presented in table. 1.

Таблица 1 Table 1

Выход продукта, % от расчетногоProduct yield,% of calculated 2525 5050 75 75 97,597.5 Время достижения, минTime to reach, min 33 2626 8080 154154

По достижению выхода продукта более 97,5% от расчетного значения процесс получения его прекращают, для чего достаточно остановить механическое перемешивание в реакторе. Отсоединяют корпус реактора от крышки и в своем гнезде опускают вниз настолько, чтобы нижняя кромка мешалки оказалась на 3-5 мм выше содержимого реактора, давая возможность остаткам реакционной смеси стечь со стенок лопасти и вала мешалки в корпус. По завершении этой операции корпус с содержимым вынимают из каркасной рамы, переносят к узлу фильтрования, где содержимое помещают в приемную емкость узла с сеткой с размерами ячеек 0,3×0,3 мм в качестве фильтровальной перегородки. Суспензия-эмульсия реакционной смеси легко проваливается через такую сетку, на которой остаются перетирающий агент и непрореагировавший металл. Последние снимают с сетки, возвращают в корпус, собирают бисерную мельницу снова, вводят 25 г уайт-спирита, включают механическое перемешивание на 10 мин на отмывку стеклянного реактора и его элементов, перетирающего агента и непрореагировавшего металла от остатков реакционной смеси. Далее бисер и металл отделяют снова, сушат, металл выбирают вручную, взвешивают. Масса бисера 100 г, непрореагировавшего металла 7,28 г. В последующем они направляются на загрузку повторного процесса.Upon reaching a product yield of more than 97.5% of the calculated value, the process of obtaining it is stopped, for which it is enough to stop mechanical stirring in the reactor. The reactor vessel is disconnected from the cover and lowered down in its nest so that the lower edge of the mixer is 3-5 mm higher than the contents of the reactor, allowing residual reaction mixture to drain from the walls of the blade and the shaft of the mixer into the vessel. At the end of this operation, the housing with the contents is removed from the frame frame, transferred to the filtering unit, where the contents are placed in the receiving container of the node with a mesh with mesh sizes of 0.3 × 0.3 mm as a filter partition. The suspension-emulsion of the reaction mixture easily falls through such a grid on which the grinding agent and unreacted metal remain. The latter are removed from the grid, returned to the casing, the bead mill is assembled again, 25 g of white spirit are introduced, mechanical stirring for 10 minutes is included to wash the glass reactor and its elements, grinding agent and unreacted metal from the residues of the reaction mixture. Next, the beads and metal are separated again, dried, the metal is selected manually, weighed. The weight of the beads is 100 g, the unreacted metal is 7.28 g. Subsequently, they are sent to download the second process.

Отделенную ранее от перетирающего агента и непрореагировавшего металла реакционную смесь фильтруют, осадок на фильтре промывают промывным растворителем, полученным при очистке твердых бисера и металла от остатков реакционной смеси, отжимают, аккуратно снимают с фильтра, сушат до постоянной массы либо направляют на дополнительную очистку. В данном примере выделено сухого продукта 4,00 г, что составляет 92% от теоретического выхода.The reaction mixture previously separated from the grinding agent and unreacted metal is filtered, the filter cake is washed with a washing solvent obtained by purification of solid beads and metal from the residual reaction mixture, squeezed out, carefully removed from the filter, dried to constant weight or sent for additional cleaning. In this example, a dry product of 4.00 g is isolated, which is 92% of the theoretical yield.

Полученный фильтрат взвешивают, разделяют на органическую и водную фазы, каждую взвешивают и подвергают анализу на содержание солей олова (II) и (IV), остаточную кислоту и пероксид, йод и йодид. Органическую фазу, содержащую основную массу введенного йода и следовых количеств остаточных компонентов, без каких-либо дополнительных обработок возвращают на загрузку повторных процессов. Водную фазу, содержащую основные количества избыточных и непрореагировавших кислоты и пероксида, накапливают и используют по иными направлениям, в том числе и в данном процессе.The obtained filtrate is weighed, separated into organic and aqueous phases, each is weighed and subjected to analysis for the content of tin (II) and (IV) salts, residual acid and peroxide, iodine and iodide. The organic phase, containing the bulk of the introduced iodine and trace amounts of residual components, is returned to the batch processes without any additional treatments. The aqueous phase containing the main quantities of excess and unreacted acid and peroxide is accumulated and used in other directions, including in this process.

Примеры 2-10Examples 2-10

Реактор, исходные реагенты, растворитель жидкой фазы, стимулирующая и стабилизирующая добавки и их количества, масса загрузки и металла, последовательности операций при загрузке реакционной смеси, проведении процесса, его завершении, отделении перетирающего агента и непрореагировавшего металла, отмывки бисера, олова и внутренних элементов реактора от остатков реакционной смеси, выделении из последней твердого продукта и возврате компонентов реакционной смеси в повторные процессы аналогичны описанным в примере 1. Отличаются концентрациями вводимых водных растворов компонентов и их концентрациями в реакционной смеси, концентрациями продукта, на которые сделаны расчет загрузок, природой добавки, стабилизирующей продукт от дальнейшего окисления в соль олова (IV). Указанные различия и другие характеристики сведены в табл.2 (РС - реакционная смесь).Reactor, initial reagents, liquid phase solvent, stimulating and stabilizing additives and their quantities, loading mass and metal, sequence of operations when loading the reaction mixture, carrying out the process, its completion, separating the grinding agent and unreacted metal, washing the beads, tin and internal elements of the reactor from the residues of the reaction mixture, the allocation of the last solid product and return the components of the reaction mixture to repeated processes similar to those described in example 1. Differ in concentration the concentrations of the introduced aqueous solutions of the components and their concentrations in the reaction mixture, the concentrations of the product for which the load calculation was made, the nature of the additives stabilizing the product from further oxidation to tin (IV) salt. These differences and other characteristics are summarized in table 2 (RS - reaction mixture).

Положительный эффект предполагаемого решения состоит в:The positive effect of the proposed solution is:

1. В предлагаемом решении достигается высокий процент перехода масс исходных реагентов в массу целевого продукта. Сопутствующим продуктом является вода, которая загрязнением целевого продукта, как и окружающей среды, не является и автоматически входит в водную фазу реакционной смеси, не сильно меняя ее относительное количество.1. In the proposed solution, a high percentage of the transfer of the mass of the starting reagents to the mass of the target product is achieved. A related product is water, which is not a pollution of the target product, like the environment, and automatically enters the aqueous phase of the reaction mixture, without changing its relative amount much.

2. В предлагаемом решении основная масса продукта накапливается в виде суспендированной твердой фазы, которую легко отделить путем фильтрования.2. In the proposed solution, the bulk of the product accumulates in the form of a suspended solid phase, which is easily separated by filtration.

3. Твердая фаза продукта препятствует образованию кристаллогидрата с водой, гидролизу продукта в основную соль, а также способствует стабилизации рядом веществ, препятствующих окислению соли олова (II) в соль олова (IV) в выбранных условиях проведения.3. The solid phase of the product prevents the formation of crystalline hydrate with water, the hydrolysis of the product into a basic salt, and also helps to stabilize a number of substances that prevent the oxidation of the tin (II) salt into the tin (IV) salt under the chosen conditions.

4. Процесс проводится при комнатных температурах и не требует котлонадзорного оборудования.4. The process is carried out at room temperature and does not require boiler supervision equipment.

5. Процесс не осложнен переработкой жидких фаз конечной реакционной смеси и промывного растворителя. Органическую фазу, как и промывной растворитель непосредственно без каких-либо операций возвращают на загрузку повторных процессов, а небольшие по объему и содержащие основную массу избыточных кислоты и пероксида водорода и следовые количества солей олова (II) и (IV) накапливают и используют в качестве корректирующих добавок.5. The process is not complicated by the processing of the liquid phases of the final reaction mixture and the washing solvent. The organic phase, as well as the washing solvent, is returned directly to the loading of repeated processes without any operations, while the small in volume and containing the bulk of excess acid and hydrogen peroxide and trace amounts of tin (II) and (IV) salts are accumulated and used as corrective additives.

6. Процесс проводят при стехиометрическом избытке олова, которое отделяют и без очистки от поверхностных отложений направляют на загрузку повторного процесса без какого-либо лимитирования соотношения его массы с массой свежего металла.6. The process is carried out with a stoichiometric excess of tin, which is separated and without purification from surface deposits is sent to load the second process without any limitation of the ratio of its mass to the mass of fresh metal.

Способ получения хлорида олова (II) окислением металла Таблица 2The method of producing tin (II) chloride by metal oxidation Table 2

Характеристика загрузки и проводимого процессаCharacterization of loading and ongoing process Пример №Example No. 22 33 44 55 66 77 8eight 9nine 10ten Загрузка на получение продукта в количестве, моль/кгDownload to obtain the product in an amount, mol / kg 0,200.20 0,280.28 0,350.35 0,230.23 0,230.23 0,230.23 0,230.23 0,230.23 0,230.23 Дозировка олова, % от остальной загрузкиDosage of tin,% of the remaining load 1212 15fifteen 15fifteen 10ten 10ten 10ten 10ten 10ten 10ten Концентрация дозируемой кислоты, %The concentration of dosed acid,% 30thirty 3434 3737 3434 3434 3434 3434 3434 3434 Дозировка HCl, гDosage of HCl, g 5,605.60 7,217.21 7,257.25 5,145.14 5,145.14 5,145.14 5,145.14 5,145.14 5,145.14 Стехиометрический избыток HCl, %Stoichiometric excess of HCl,% 15fifteen 2020 55 8eight 8eight 8eight 8eight 8eight 8eight Концентрация дозируемого пероксида водорода, %The concentration of dosed hydrogen peroxide,% 10ten 77 14fourteen 10ten 10ten 10ten 10ten 10ten 10ten Дозировка раствора пероксида водорода, гDosage of hydrogen peroxide solution, g 13,6013.60 14,3114.31 8,988.98 9,009.00 9,009.00 9,009.00 9,009.00 9,009.00 9,009.00 Стехиометрический избыток H2O2, %Stoichiometric excess of H 2 O 2 ,% 2020 55 8eight 15fifteen 15fifteen 15fifteen 15fifteen 15fifteen 15fifteen Природа стабилизирующей добавки в количестве 0,5% от остальной загрузки без учета металлаThe nature of the stabilizing additive in an amount of 0.5% of the remaining load excluding metal о-аминофенолo-aminophenol о-аминофенолo-aminophenol о-аминофенолo-aminophenol Бензидин солянокислыйHydrochloride benzidine Диметил-формамидDimethyl formamide тиомчевинаthiourea этиленгликольethylene glycol этилцеллозольвethyl cellosolve Изопропиловый спиртIsopropyl alcohol Использование в загрузке возвратных:Use in Downloadable Returns: - непрореагировавшего олова- unreacted tin ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ - органической фазы фильтрата- organic phase of the filtrate ++ ++ ++ - промывного растворителя- washing solvent ++ ++ ++ Дозировка уайт-спирита, гDosage of white spirit, g 79,0379.03 76,7176.71 82,0082.00 84,0884.08 84,0984.09 84,0984.09 84,0984.09 84,0984.09 84,0984.09 Время (мин) достижения выхода продукта, % от теоретического, Time (min) to achieve product yield,% of theoretical, 2525 22 66 1212 22 11 11 44 22 55 5050 1616 6161 8080 14fourteen 1212 10ten 2323 1818 2020 7575 7070 118118 135135 5252 3333 4848 6363 4040 4848 97 и более97 and more 133133 197197 203203 132132 127127 125125 147147 105105 9595 Количество уайт-спирита на отмывку реактора, его элементов, бисера и металла от остатков РС, гThe amount of white spirit for washing the reactor, its elements, beads and metal from residues of PC, g 2525 30thirty 30thirty 2525 2525 2525 2525 2525 2525 Длительность отмывки от остатков РС, минDuration of washing from residues of PC, min 8eight 1212 1212 10ten 10ten 10ten 10ten 10ten 10ten Масса непрореагировавшего металла, гThe mass of unreacted metal, g 9,679.67 11,7311.73 10,9310.93 7,297.29 7,337.33 7,317.31 7,307.30 7,317.31 7,347.34 Масса выделенного сухого продукта, гThe mass of the selected dry product, g 3,333.33 4,854.85 6,126.12 4,184.18 3,973.97 4,114.11 4,204.20 4,034.03 3,733.73 Выход выделенного сухого продукта, % от расчетногоThe output of the selected dry product,% of the calculated 89,189.1 92,792.7 94,094.0 93,193.1 92,292.2 93,793.7 93,093.0 90,690.6 87,787.7 Эквивалент Equivalent 188188 191191 189189 191191 189189 190190 188188

Claims (4)

1. Способ получения хлорида олова (II) окислением металла, отличающийся тем, что окисление металла ведут пероксидом водорода в присутствии органического растворителя, соляной кислоты, стимулирующей добавки йода и стабилизирующей продукт от дальнейшего окисления добавки в бисерной мельнице вертикального типа с высокооборотной лопастной мешалкой и стеклянным бисером в качестве перетирающего агента, в качестве базового растворителя берут уайт-спирит, стеклянный бисер дозируют в массовом соотношении 1:1 с остальной загрузкой без учета массы металла и загружают в реактор первым, далее загружают олово в количестве 10-15% от остальной загрузки и загруженную твердую фазу в реакторе омывают расчетными количествами 7-14%-ного водного раствора пероксида водорода и 30-37%-ного раствора соляной кислоты со стехиометрическими избытками 5-20% в расчёте на получение продукта в количестве 0,20-0,35 моль/(кг реакционной смеси без учета металла), далее вводят уайт-спирит, стабилизирующую продукт добавку в количестве 0,5% по массе от загрузки без учета металла и добавку йода в количестве 0,05 моль/(кг реакционной смеси без учета металла), включают механическое перемешивание и ведут процесс при текущем контроле методом отбора проб и определения в них соли олова (II), эпизодически кислоты и пероксида водорода, а в последней пробе и олова (IV) до достижения заданного количества продукта, после чего перемешивание прекращают, реакционную смесь пропускают через сетку для отделения перетирающего агента и непрореагировавшего металла, далее полученную суспензию-эмульсию реакционной смеси фильтруют, осадок на фильтре промывают растворителем жидкой фазы и сушат либо направляют на дополнительную очистку. 1. The method of producing tin (II) chloride by metal oxidation, characterized in that the metal is oxidized with hydrogen peroxide in the presence of an organic solvent, hydrochloric acid, stimulating iodine additives and stabilizing the product from further oxidation of the additive in a vertical type bead mill with a high speed paddle mixer and a glass beads as a grinding agent, white spirit is taken as the base solvent, glass beads are dosed in a mass ratio of 1: 1 with the rest of the load without regard to masses s of metal and loaded into the reactor first, then loaded with tin in an amount of 10-15% of the remaining charge and the loaded solid phase in the reactor is washed with calculated amounts of 7-14% aqueous hydrogen peroxide solution and 30-37% hydrochloric acid solution with stoichiometric excesses of 5-20% calculated on the receipt of the product in the amount of 0.20-0.35 mol / (kg of the reaction mixture excluding metal), then white spirit is introduced, the product stabilizing the additive in the amount of 0.5% by weight of the load excluding metal and the addition of iodine in an amount of 0.05 mol / (kg reaction mixtures without taking into account metal), include mechanical stirring and carry out the process under current control by sampling and determination of tin (II) salt, occasionally acid and hydrogen peroxide in them, and in the last sample and tin (IV) until a specified amount of product is reached, after which the stirring is stopped, the reaction mixture is passed through a mesh to separate the grinding agent and unreacted metal, then the resulting suspension emulsion of the reaction mixture is filtered, the filter cake is washed with a solvent of liquid fa PS and dried or sent for additional cleaning. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве стабилизирующих соль олова (II) добавок используют о-аминофенол, бензидин солянокислый, диметилформамид, тиомочевину, этиленгликоль, этилцеллозольв, изопропиловый спирт.2. The method according to claim 1, characterized in that the stabilizing salt of tin (II) additives use o-aminophenol, hydrochloride benzidine, dimethylformamide, thiourea, ethylene glycol, ethyl cellosolve, isopropyl alcohol. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что водную и органическую фазы фильтрата разделяют и подвергают анализу каждую на содержание йода, йодидов, пероксида водорода, кислоты, а также соединений олова (II) и (IV), после чего органическую фазу, как и непрореагировавший металл, возвращают в загрузку повторного процесса.3. The method according to claim 1, characterized in that the aqueous and organic phases of the filtrate are separated and each is analyzed for iodine, iodides, hydrogen peroxide, acid, and also tin (II) and (IV) compounds, after which the organic phase, like unreacted metal, they are returned to the batch process again. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при наличии в конечной реакционной смеси небольших количеств остаточного пероксида водорода основная масса вводимой стимулирующей добавки находится в виде молекулярного йода в растворе органической фазы и вместе с ней возвращается в загрузку повторного процесса. 4. The method according to claim 1, characterized in that in the presence of small amounts of residual hydrogen peroxide in the final reaction mixture, the bulk of the introduced stimulating additive is in the form of molecular iodine in the solution of the organic phase and returns to the batch process with it.
RU2019137724A 2019-11-22 2019-11-22 Method of producing tin (ii) chloride by oxidising metal RU2717528C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137724A RU2717528C1 (en) 2019-11-22 2019-11-22 Method of producing tin (ii) chloride by oxidising metal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137724A RU2717528C1 (en) 2019-11-22 2019-11-22 Method of producing tin (ii) chloride by oxidising metal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2717528C1 true RU2717528C1 (en) 2020-03-23

Family

ID=69943289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019137724A RU2717528C1 (en) 2019-11-22 2019-11-22 Method of producing tin (ii) chloride by oxidising metal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2717528C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797089C1 (en) * 2022-11-02 2023-05-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) Method for producing tin salt (iv) from tin salt (ii)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU202904A1 (en) * METHOD OF ELECTROCHEMICAL PREPARATION OF CHLORISTOOLOVA
SU565881A1 (en) * 1973-04-06 1977-07-25 Ордена Ленина институт общей и неорганической химии им. Н.С.Курнакова АН СССР Method of obtaining tin dichloride
SU1201224A1 (en) * 1984-03-11 1985-12-30 Предприятие П/Я А-3481 Method of producing stannous chloride
SU1263632A1 (en) * 1984-06-20 1986-10-15 Предприятие П/Я А-3481 Method of producing stannum dichloride
CN102115157A (en) * 2011-04-01 2011-07-06 连云港市金囤农化有限公司 Method for restoring stannic chloride
CN105366713A (en) * 2015-12-10 2016-03-02 柳州华锡铟锡材料有限公司 Method for producing high-purity sodium stannate by utilization of tin slag

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU202904A1 (en) * METHOD OF ELECTROCHEMICAL PREPARATION OF CHLORISTOOLOVA
SU565881A1 (en) * 1973-04-06 1977-07-25 Ордена Ленина институт общей и неорганической химии им. Н.С.Курнакова АН СССР Method of obtaining tin dichloride
SU1201224A1 (en) * 1984-03-11 1985-12-30 Предприятие П/Я А-3481 Method of producing stannous chloride
SU1263632A1 (en) * 1984-06-20 1986-10-15 Предприятие П/Я А-3481 Method of producing stannum dichloride
CN102115157A (en) * 2011-04-01 2011-07-06 连云港市金囤农化有限公司 Method for restoring stannic chloride
CN105366713A (en) * 2015-12-10 2016-03-02 柳州华锡铟锡材料有限公司 Method for producing high-purity sodium stannate by utilization of tin slag

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2797089C1 (en) * 2022-11-02 2023-05-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) Method for producing tin salt (iv) from tin salt (ii)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2717528C1 (en) Method of producing tin (ii) chloride by oxidising metal
RU2630310C1 (en) Method for preparing tin benzoate (ii)
RU2680065C1 (en) METHOD OF PREPARING Sn(OH)2(NO3)2 BASIC-TYPE TIN (IV) NITRATE
RU2655142C1 (en) Method for obtaining tin nitrate (iv)
RU2713840C1 (en) Method of producing tin fluoride (ii) from a metal and its dioxide
JP2011011155A (en) Method for removing copper ion from arsenic acid solution by using copper sulfide and single sulfur
RU2476380C1 (en) Method of obtaining basic chloride or copper (ii) nitrate
RU2735433C1 (en) Method of producing tin (iv) salt with anions of nitric and benzoic acids
RU2424225C1 (en) Method of producng basic copper (ii) acetate
RU2373186C2 (en) Method of producing basic phthalate of iron (iii)
RU2755597C1 (en) Method for isolation of arsenic and antimony from copper-containing raw materials
RU2650893C1 (en) Method for producing tin benzoate (ii)
RU2376277C1 (en) Iron (ii) oxalate synthesis method
US2359343A (en) Silicate adsorbents
RU2670199C1 (en) Method of producing tin (ii) carboxylates
CN103420935B (en) Method of processing sodium saccharin crystallized mother liquid
US4735790A (en) Antimony thioantimonate lubricant additive and preparation
RU2296744C1 (en) Method of preparing iron(ii) formate in presence of hydrogen peroxide as oxidant
RU2376278C1 (en) Manganese (ii) fumarate synthesis method
RU2316536C1 (en) Method of production of the formiate of manganese (ii)
SU611168A1 (en) Method of processing haloid-silver gel photographic emulsions
SU1321746A1 (en) Method of refining animal fat
RU2371430C1 (en) Method of producing manganese (ii) fumarate from manganese metal and manganese (iii) oxide
JPH01201022A (en) Production of stannous oxide powder
RU2294921C1 (en) Method for preparing manganese (ii) acetate