RU2744006C1 - Method of producing tin nitrate (ii) during metal oxidation - Google Patents

Method of producing tin nitrate (ii) during metal oxidation Download PDF

Info

Publication number
RU2744006C1
RU2744006C1 RU2020106389A RU2020106389A RU2744006C1 RU 2744006 C1 RU2744006 C1 RU 2744006C1 RU 2020106389 A RU2020106389 A RU 2020106389A RU 2020106389 A RU2020106389 A RU 2020106389A RU 2744006 C1 RU2744006 C1 RU 2744006C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tin
metal
reaction mixture
hydrogen peroxide
iodine
Prior art date
Application number
RU2020106389A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Михайлович Иванов
Светлана Дмитриевна Пожидаева
Эльвира Махачевна Омарова
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 RU2020106389A priority Critical patent/RU2744006C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2744006C1 publication Critical patent/RU2744006C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/20Nitrogen oxides; Oxyacids of nitrogen; Salts thereof
    • C01B21/48Methods for the preparation of nitrates in general
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G19/00Compounds of tin

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to technology of producing tin (II) salts. Tin nitrate is obtained by oxidising metal with hydrogen peroxide in the presence of a stimulating additive of iodine in a bead mill with a mixer and glass beads in white spirit at room temperature. Glass beads are dosed by weight to the rest without metal weight of 1:1. Beads are loaded into the reactor first, then tin in amount of 10–15 % of the remaining load. Solid phases are washed with aqueous solutions of hydrogen peroxide and nitric acid in amounts calculated with 5–15 % excess to obtain 0.17–0.52 mol/(kg of reaction mixture without metal) of the product. Then, white spirit and iodine are added. Mixture is stirred and the process is carried out until the calculated content of the product in the reaction mixture when checking for accumulation of tin (II) and consumption of hydrogen peroxide and nitric acid. Reaction mixture is separated from the grinding agent and unreacted tin, filtered, the filter cake is washed with a solvent and dried.
EFFECT: reduced requirements for purity of tin up to use of secondary raw materials, elimination of use of inert atmosphere and obtaining of target product in solid form, which is separated by simple filtration.
3 cl, 2 tbl, 11 ex

Description

Изобретение относится к технологии получения солей олова (II)и может быть использовано в различных областях химической и иных видов практик, в аналитическом контроле и в научных исследованиях.The invention relates to a technology for producing tin (II) salts and can be used in various fields of chemical and other types of practices, in analytical control and in scientific research.

Известно получение нитрата олова (II) при окислении металла нитратом олова (IV) в присутствии стимулирующих добавок йода и азотной кислоты (Агеева Л.С., Пожидаева С.Д., Иванов A.M. Использование окисления олова диоксидом и солями олова (IV) при комнатных температурах в технологии избирательного получения галогенидов и нитрата олова (II). Тезисы докладов XXVIII Российской молодежной научной конференции с международным участием, посвященной 100-летию со дня рождения профессора В.А., Кузнецова «Проблемы теоретической и экспериментальной химии». Екатеринбург, 25-27 апреля 2018. - Екатеринбург: издательство Урал, ун-та, 2018 (458 с.) с. 313; Пожидаева С.Д., Агеева Л.С., Иванов A.M. Некоторые особенности окисления олова соединениями олова (IV) в присутствии молекулярного йода. Технология металлов. 2018, №8, с. 3-12).It is known to obtain tin (II) nitrate during metal oxidation with tin (IV) nitrate in the presence of stimulating additives of iodine and nitric acid (Ageeva L.S., Pozhidaeva S.D., Ivanov AM The use of tin oxidation with tin dioxide and tin (IV) salts at room temperature temperatures in the technology of selective production of tin (II) halides and nitrate Abstracts of the XXVIII Russian Youth Scientific Conference with international participation dedicated to the 100th anniversary of the birth of Professor VA Kuznetsov “Problems of Theoretical and Experimental Chemistry.” Yekaterinburg, 25- April 27, 2018 .-- Yekaterinburg: publishing house Ural, un-ta, 2018 (458 p.) P. 313; Pozhidaeva S.D., Ageeva L.S., Ivanov AM Some features of tin oxidation by tin (IV) compounds in the presence of molecular iodine. Technology of metals. 2018, No. 8, pp. 3-12).

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

1. Он не оформлен как способ получения.1. It is not issued as a receipt method.

2. В нем в качестве окислителя металла используют нитрат олова (IV), не являющийся распространенным в химической практике окислителем, а, следовательно, и легко доступным.2. It uses tin (IV) nitrate as a metal oxidant, which is not an oxidizing agent widespread in chemical practice, and, therefore, readily available.

Наиболее близким к заявленному является способ получения раствора азотнокислого олова (АС СССР №356248, опубл. 23.10.1972; БИ №32), в соответствии с которым амальгированное олово окисляют нитратом меди (II) при соотношении грамм-эквивалентов олова в амальгаме и меди в растворе 1,8:1 и свободной азотной кислоты и нитрата меди в цементирующем растворе не менее 1,5:1 (в моль/л), а также соотношения объемов амальгамы олова и раствора меди не менее 2,5:1.The closest to the claimed method is the method of obtaining a solution of tin nitrate (AS USSR No. 356248, publ. 23.10.1972; BI No. 32), according to which amalgated tin is oxidized with copper (II) nitrate at a ratio of gram equivalents of tin in amalgam and copper in a solution of 1.8: 1 and free nitric acid and copper nitrate in a cementitious mortar of at least 1.5: 1 (in mol / l), as well as a ratio of volumes of tin amalgam and a copper solution of at least 2.5: 1.

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

1. Получаемый продукт в виде довольно разбавленного раствора (~0,22 моль/кг), который довольно трудно концентрировать, хранить и тем более транспортировать, не говоря о выделении твердой формы.1. The resulting product is in the form of a rather dilute solution (~ 0.22 mol / kg), which is rather difficult to concentrate, store, and even more so to transport, not to mention the isolation of a solid form.

2. В процессе на образование амальгамы олова задействована ртуть, работа с которой требует специальных условий в части рабочего места и навыков исполнителя такой работы.2. In the process for the formation of tin amalgam, mercury is involved, the work with which requires special conditions in terms of the workplace and the skills of the performer of such work.

3. Для проведения процесса требуется инертная атмосфера (по примеру в описании -аргона), работа в которой требует дополнительных операций и имеет свою специфику.3. To carry out the process, an inert atmosphere is required (by the example in the description of -argon), the work in which requires additional operations and has its own specifics.

4. Предъявляются и повышенные требования к чистоте металлов, в частности, ртуть должна быть перегнанной и т.д.4. Increased requirements are imposed on the purity of metals, in particular, mercury must be distilled, etc.

5. Приведенный пример оперирует с массой загрузки реагентов до 10 г. Нет никакой ясности, может ли он воспроизведен с массой загрузки в 10-100 и более раз большей.5. The given example operates with reagent loading weights up to 10 g. It is not clear whether it can be reproduced with loading weights 10-100 or more times greater.

6. Получаемый раствор при стоянии теряет продукт (мутнеет), что, возможно, связано с недостаточным количеством в нем азотной кислоты для предотвращения гидролиза в основную соль и далее в оксид.6. The resulting solution, upon standing, loses the product (becomes cloudy), which is possibly due to the insufficient amount of nitric acid in it to prevent hydrolysis into the basic salt and further into the oxide.

7. В опубликованном описании нет никаких сведений, что делать с отработанной амальгамой и продуктами превращения нитрата меди как окислителя.7. In the published description, there is no information on what to do with the spent amalgam and the conversion products of copper nitrate as an oxidizing agent.

Задачей предлагаемого решения является подобрать такой окислитель и условия проведения процесса с участием олова как восстановителя, чтобы исключить участие ртути и других металлов (кроме олова) в окислительно-восстановительном процессе, существенно снизить требования к чистоте олова вплоть до использования вторичного сырья, исключить использование инертной атмосферы во всех операциях пооперационной схемы и получить целевой продукт в твердом виде, отделяемый путем простого фильтрования, а сам процесс проводить при комнатной и близких к ней температурах.The task of the proposed solution is to select such an oxidizing agent and the conditions for the process with the participation of tin as a reducing agent in order to exclude the participation of mercury and other metals (except for tin) in the redox process, to significantly reduce the requirements for the purity of tin up to the use of secondary raw materials, to exclude the use of an inert atmosphere in all operations of the operational scheme and to obtain the target product in solid form, separated by simple filtration, and the process itself is carried out at room and close to it temperatures.

Поставленная задача достигается тем, что получение нитрата олова (II) ведут путем окисления металла пероксидом водорода в присутствии стимулирующей добавки йода в бисерной мельнице с высокооборотной лопастной мешалкой и стеклянным бисером в качестве перетирающего агента в уайт-спирите как базовом растворителе при комнатной температуре, стеклянный бисер и остальную загрузку без учета массы металла дозируют в массовом соотношении 1:1, бисер загружают в реактор первым, далее загружают свежее и возвратное олово суммарно в количестве 10-15% от остальной загрузки и загруженные твердые фазы в реакторе омывают 7-15%-ным водным раствором пероксида водорода и 54%-ным водным раствором азотной кислоты с 5-15%-ными стехиометрическими избытками в расчете на получение продукта в количестве 0,17-0,52 моль/(кг реакционной смеси без учета металла),далее вводят уайт-спирит и стимулирующую 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), кислоты и пероксида водорода до достижения расчетного значения продукта в конечной реакционной смеси, после чего перемешивание прекращают, реакционную смесь на фильтровальной установке пропускают через сетку для отделения перетирающего агента и непрореагировавшего металла, после чего полученную суспензию-эмульсию фильтруют, осадок на фильтре промывают растворителем жидкой фазы и сушат, либо направляют на дополнительную очистку; при этом 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 промывной растворитель и непрореагировавший металл, возвращают в загрузку повторного процесса; а при наличии в конечной реакционной смеси небольших остаточных количеств пероксида водорода основная масса вводимой стимулирующей добавки находится в виде молекулярного йода в растворе органической фазы и удаляется с ней;The task is achieved by the fact that tin (II) nitrate is obtained by oxidizing the metal with hydrogen peroxide in the presence of a stimulating iodine addition in a bead mill with a high-speed paddle stirrer and glass beads as a grinding agent in white spirit as a basic solvent at room temperature, glass beads and the rest of the charge without taking into account the mass of the metal is dosed in a mass ratio of 1: 1, the beads are loaded into the reactor first, then fresh and return tin are loaded in total in an amount of 10-15% of the rest of the load and the loaded solid phases in the reactor are washed with 7-15% an aqueous solution of hydrogen peroxide and a 54% aqueous solution of nitric acid with 5-15% stoichiometric excesses calculated to obtain a product in the amount of 0.17-0.52 mol / (kg of the reaction mixture without taking into account the metal), then white is introduced - spirit and a stimulating iodine addition in the amount of 0.05 mol / (kg of the reaction mixture without taking into account the metal), include mechanical stirring and The process is carried out under current control by the method of sampling and determination of tin (II) salt, acid and hydrogen peroxide in them until the calculated value of the product in the final reaction mixture is reached, after which stirring is stopped, the reaction mixture is passed on a filtering unit through a mesh to separate the grinding agent and unreacted metal, after which the resulting suspension-emulsion is filtered, the filter cake is washed with a solvent of the liquid phase and dried, or sent for additional purification; in this case, the aqueous and organic phases of the filtrate are separated and each is subjected to analysis for the content of iodine, iodides, hydrogen peroxide, acid, as well as tin compounds (II) and (IV), after which the organic phase, as well as the washing solvent and unreacted metal, are returned to loading a repeated process; and in the presence of small residual amounts of hydrogen peroxide in the final reaction mixture, the bulk of the introduced stimulating additive is in the form of molecular iodine in the organic phase solution and is removed with it;

Характеристика используемого сырья:Characteristics of the raw materials used:

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

Азотная кислота ГОСТ 4461-77,Nitric acid GOST 4461-77,

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

Молекулярный йод ГОСТ4159-79.Molecular iodine GOST 4159-79.

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

Проведение процесса заявляемым способом следующее. В бисерную мельницу вертикального типа со стеклянным корпусом и плоским дном, снабженную высокооборотной механической мешалкой с широкой лопастью на 1-2 мм меньше внутреннего диаметра корпуса и высотой ~(0,6-0,7) ее ширины, выполненной как и вал из текстолита, загружают расчетные количества перетирающего агента и металла, которые омывают водными растворами пероксида водорода и азотной кислоты в любой последовательности и при использовании эпизодического перемешивания. После этого вводят уайт-спирит и стимулирующую добавку йода, собирают установку, должны образом ее крепят, проверяют вручную проворот мешалки, после чего включают механическое перемешивание и этот момент принимают за начало процесса. Расчет загрузки проводят на получение определенного количества продукта (соли олова (II)) в реакционной смеси с ограничением верхней границы, что вызвано способностью продукта окисляться в соль олова (IV), появление которой в реакционной смеси существенно осложняет не только очистку, но и само выделение соли олова (II) путем фильтрования.Carrying out the process by the claimed method is as follows. Into a vertical bead mill with a glass body and a flat bottom, equipped with a high-speed mechanical stirrer with a wide blade 1-2 mm less than the inner diameter of the body and a height of ~ (0.6-0.7) its width, made like a PCB shaft, load calculated amounts of grinding agent and metal, which are washed with aqueous solutions of hydrogen peroxide and nitric acid in any sequence and using occasional stirring. After that, white spirit and a stimulating iodine addition are introduced, the installation is assembled, it should be fixed in a proper way, the stirrer is manually checked, after which mechanical stirring is turned on, and this moment is taken as the beginning of the process. The calculation of the load is carried out to obtain a certain amount of the product (tin (II) salt) in the reaction mixture with a limited upper limit, which is caused by the ability of the product to oxidize into a tin (IV) salt, the appearance of which in the reaction mixture significantly complicates not only purification, but also the isolation itself. tin (II) salts by filtration.

Окисление металла проводят при текущем контроле за накоплением соли олова (II) и эпизодически соли олова (IV), пероксида водорода, кислоты. Такой режим предопределен нежеланием сильного снижения выхода целевого продукта за счет потерь его в большом массиве отбираемых проб реакционной смеси.Oxidation of the metal is carried out with ongoing monitoring of the accumulation of tin (II) salt and occasionally tin (IV) salt, hydrogen peroxide, acid. This mode is predetermined by the unwillingness of a strong decrease in the yield of the target product due to its loss in a large array of samples of the reaction mixture.

Как только накопление соли олова (II) достигает заявленного значения, процесс прекращают, для чего прекращают механическое перемешивание, корпус реактора отсоединяют и опускают в своем гнезде вниз таким образом, чтобы лопасть мешалки оказалась выше уровня содержимого. В таком положении оставляют на несколько минут для стекания остатков реакционной смеси с вала и лопасти мешалки. После этого корпус из своего гнезда перемещают в узел фильтрования, где на сетке в качестве фильтровальной перегородки отделяют стеклянный бисер и непрореагировавший металл от полученной реакционной смеси. Бисер и металл аккуратно снимают с сетки, возвращают в корпус мельницы, собирают установку вновь, вводят некоторое количество уайт-спирита и ведут промывку корпуса, его элементов и твердых фаз в нем от остатков реакционной смеси. Затем проводят повторное отделение бисера и непрореагировавшего металла от промывного растворителя. Бисер и металл после просушивания разделяют, взвешивают и направляют на загрузку повторных процессов. Промывной растворитель собирают в отдельную емкость и используют при разделении реакционной смеси.As soon as the accumulation of tin (II) salt reaches the declared value, the process is stopped, for which mechanical stirring is stopped, the reactor vessel is disconnected and lowered down in its seat so that the stirrer blade is above the content level. In this position, leave for several minutes to drain the remaining reaction mixture from the shaft and the stirrer blade. After that, the housing is moved from its nest to the filtration unit, where glass beads and unreacted metal are separated from the resulting reaction mixture on a mesh as a filtering partition. The beads and metal are carefully removed from the mesh, returned to the mill housing, the installation is reassembled, a certain amount of white spirit is introduced, and the housing, its elements and solid phases in it are rinsed from the residues of the reaction mixture. Then re-separation of the beads and unreacted metal from the washing solvent is carried out. After drying, beads and metal are separated, weighed and sent to the loading of repeated processes. The washing solvent is collected in a separate container and used in the separation of the reaction mixture.

Отделенную ранее реакционную смесь фильтруют, осадок на фильтре обрабатывают промывным растворителем и сушат, либо направляют на дополнительную очистку, после чего делают эквивалент. Фильтрат делят на водную и органическую фазы, которые анализируют на содержание йода, йодидов, пероксида водорода, кислоты, а также нитратов олова (II) и (IV). При этом при наличии в них остаточных количеств пероксида, практически полностью йодид превращается в йод, который вместе с органической фазой как и промывной растворитель и непрореагировавший металл без каких-либо дополнительных операций направляют на загрузку повторного процесса. Водную фазу накапливают и используют по иным направлениям.The previously separated reaction mixture is filtered, the filter cake is treated with a washing solvent and dried, or sent for additional purification, after which an equivalent is made. The filtrate is divided into aqueous and organic phases, which are analyzed for the content of iodine, iodides, hydrogen peroxide, acid, and tin (II) and (IV) nitrates. In this case, in the presence of residual amounts of peroxide in them, almost completely iodide is converted into iodine, which, together with the organic phase, as well as the washing solvent and unreacted metal, is sent to the loading of the repeated process without any additional operations. The aqueous phase is accumulated and used in other directions.

Пример №1Example # 1

В бисерную мельницу вертикального типа с пластиковым корпусом в виде стакана с внутренним диаметром 54,3 мм и высотой 117 мм, плоским дном и высокооборотной мешалкой (1560 об/мин) и лопастью из текстолита с размерами 52×36×2,5 мм вмонтированной вместе с сальниковой коробкой в толстостенной крышке мельницы из текстолита, последовательно загружают: 100 г стеклянного бисера с диаметром шариков 1,8-2,5 мм и 12 г свежего олова, 10, 86 г 9%-ного пероксида водорода и 6,13 г 54%-ной азотной кислоты. При этом загрузку водных растворов пероксида и кислоты проводят таким образом, чтобы введенные ранее бисер и металл были хорошо смочены водными растворами, используя при этом и эпизодическое встряхивание, и иные виды перемешивания. Далее вводят 81,74 г уайт-спирита, и 1,27 г молекулярного йода, завершая загрузку на получение 0,25 моль/кг нитрата олова (II) как целевого продукта. Корпус с загрузкой помещают в гнездо каркасной рамы, соединяют с крышкой с гнездами для отбора проб, замера температуры и дробного ввода компонентов (при необходимости) и жестко крепят в предназначенном для этого месте. Проворачивают вал мешалки вручную, включают механическое перемешивание и этот момент принимают за начало процесса. Контроль проводят методом отбора проб и определения в них содержания соединений олова (II) (во всех пробах), пероксида водорода (во всех четных), кислоты (в третьей и других нечетных), соединений олова (IV), кислоты и пероксида в последней, в которой содержание соединений олова (II) превышает 0,24 моль/кг. Эксперимент продолжают до выполнения всех анализов последней пробы, на что уходит в данном случае 10 минут. По истечении их перемешивание прекращают, выключая механическое перемешивание. Завершают обработку результатов анализов и строят зависимость достигнутого выхода продукта во времени протекания процесса, приведенную в табл. 1.In a vertical bead mill with a plastic body in the form of a glass with an inner diameter of 54.3 mm and a height of 117 mm, a flat bottom and a high-speed stirrer (1560 rpm) and a textolite blade with dimensions of 52 × 36 × 2.5 mm mounted together with a stuffing box in a thick-walled mill cover made of textolite, sequentially load: 100 g of glass beads with a diameter of 1.8-2.5 mm balls and 12 g of fresh tin, 10, 86 g of 9% hydrogen peroxide and 6.13 g 54 % nitric acid. In this case, the loading of aqueous solutions of peroxide and acid is carried out in such a way that the previously introduced beads and metal are well moistened with aqueous solutions, using both occasional shaking and other types of mixing. Next, 81.74 g of white spirit and 1.27 g of molecular iodine are introduced, completing the charge for obtaining 0.25 mol / kg of tin (II) nitrate as the target product. The housing with the loading is placed in the slot of the frame frame, connected to the lid with sockets for sampling, temperature measurement and fractional input of components (if necessary) and rigidly fixed in the designated place. The agitator shaft is turned by hand, mechanical stirring is turned on, and this moment is taken as the beginning of the process. Control is carried out by sampling and determining the content of tin (II) compounds in them (in all samples), hydrogen peroxide (in all even ones), acid (in the third and other odd ones), tin (IV) compounds, acid and peroxide in the latter, in which the content of tin (II) compounds exceeds 0.24 mol / kg. The experiment is continued until all analyzes of the last sample are completed, which in this case takes 10 minutes. After the expiration of their stirring is stopped, turning off the mechanical stirring. The processing of the analysis results is completed and the dependence of the achieved product yield in the time of the process is plotted, given in table. one.

Корпус мельницы отсоединяют от крышки и вместе с содержимым опускают вниз таким образом, чтобы нижняя кромка мешалки оказалась выше уровня содержимого в корпусе. В таком положении оставляют на 5 минут, давая возможность задержавшейся на корпусе и мешалке реакционной смеси (PC) стечь. Далее корпус с содержимым вынимают из гнезда каркасной рамы, переносят к узлу фильтрования и содержимое выливают в приемную емкость с сеткой с размерами ячеек 0,2×0,2 мм в качестве фильтровальной перегородки. PC легко проваливается через такую сетку, оставляя на ней перетирающий агент и непрореагировавший металл. Их аккуратно снимают с сетки и возвращают в корпус бисерной мельницы, которую собирают вновь, вводят 25 г уайт-спирита, включают механическое перемешивание и в течение 10 мин ведут отмывку бисера, металла, стеклянного корпуса и прочих элементов от остатков реакционной смеси. По истечение указанного времени отделение перетирающего агента и непрореагировавшего металла проводят повторно, собирая промывной растворитель в предназначенную для это емкость. Металл и бисер разделяют, сушат и взвешивают. Потери бисера отсутствуют, масса прореагировавшего олова 2,97 г. Далее бисер и металл возвращают на загрузку повторных процессов.The mill housing is detached from the lid and, together with the contents, is lowered down so that the lower edge of the agitator is above the level of the contents in the housing. Leave in this position for 5 minutes, allowing the reaction mixture (PC) lingering on the housing and stirrer to drain off. Next, the housing with the contents is removed from the nest of the frame frame, transferred to the filtration unit, and the contents are poured into a receiving container with a mesh with a mesh size of 0.2 × 0.2 mm as a filter partition. PC easily falls through such a mesh, leaving a grinding agent and unreacted metal on it. They are carefully removed from the mesh and returned to the housing of the bead mill, which is collected again, 25 g of white spirit is introduced, mechanical stirring is turned on, and the beads, metal, glass housing and other elements are washed from the residues of the reaction mixture for 10 minutes. After the specified time has elapsed, the separation of the grinding agent and unreacted metal is carried out again by collecting the washing solvent in a container intended for this. The metal and beads are separated, dried and weighed. There are no losses of beads, the mass of the reacted tin is 2.97 g. Further, the beads and metal are returned to the loading of repeated processes.

Отделенную ранее PC фильтруют, осадок на фильтре обрабатывают промывным растворителем, отжимают, аккуратно снимают с фильтра и сушат до постоянной массы, периодически измельчая, переводят в порошкообразное состояние. В данном случае масса выделенного продукта 5,55 г, что отвечает 91,4% от расчетного значения. Эквивалент продукта 243, что отвечает брутто-формуле Sn(NO3)2. При комнатной температуре данный продукт стабилен и склонность к поглощению влаги из воздуха не проявляет. Полученный фильтрат делят на органическую и водную фазы, которые анализируют на содержание солей олова (II) и (IV), йод и йодид, остаточных кислоту и пероксид. Аналогично анализируют и промывной растворитель. В органической фазе и промывном растворителе содержания указанных компонентов не превышает 10-3 моль/кг, за исключением молекулярного йода, которое в данном случае превысило 10-2 моль/кг. Это дало возможность эту фазу, как и промывной растворитель, не подвергая дополнительным операциям, направить на загрузку повторного процесса. Водная фаза содержала избыток избыточные количества HN3 и H2O2, а также соединения Sn2+ (~10-3 моль/кг) и Sn4+ (~3⋅10-3 моль/кг). Ее слили в закрывающуюся емкость и оставили на накопление из повторных процессов.The previously separated PC is filtered, the filter cake is treated with a washing solvent, squeezed out, carefully removed from the filter and dried to constant weight, periodically crushing, and converted into a powdery state. In this case, the mass of the isolated product is 5.55 g, which corresponds to 91.4% of the calculated value. Equivalent to product 243, which corresponds to the gross formula Sn (NO 3 ) 2 . This product is stable at room temperature and does not tend to absorb moisture from the air. The resulting filtrate is divided into organic and aqueous phases, which are analyzed for the content of tin (II) and (IV) salts, iodine and iodide, residual acid and peroxide. The washing solvent is analyzed in a similar way. In the organic phase and the washing solvent, the content of these components does not exceed 10 -3 mol / kg, with the exception of molecular iodine, which in this case exceeded 10 -2 mol / kg. This made it possible to send this phase, as well as the washing solvent, to the loading of the repeated process without subjecting additional operations. The aqueous phase contained an excess of excess amounts of HN 3 and H 2 O 2 , as well as the compounds Sn 2+ (~ 10 -3 mol / kg) and Sn 4+ (~ 3310 -3 mol / kg). It was drained into a sealable container and left to accumulate from repeated processes.

Примеры 2-11.Examples 2-11.

Реактор, исходные реагенты, растворитель жидкой фазы, стимулирующая добавка йода и ее дозировка, масса загрузки, последовательности операций при загрузке PC, проведении процесса, его завершении, отделении PC от бисера и непрореагировавшего металла, отмывки бисера, непрореагировавшего металла, стенок и элементов реактора от остатков PC, выделении из последней твердого продукта аналогичны описанным в примере 1. Отличаются концентрациями продукта в конечной PC, суммарной загрузкой свежего и возвратного олова, избытками азотной кислоты и пероксида водорода, начальными концентрациями дозируемого пероксида водорода, использованием в загрузках органической фазы фильтратов и промывного растворителя. Указанные различия и другие характеристики сведены в табл. 2 (PC - реакционная смесь).Reactor, initial reagents, liquid phase solvent, iodine stimulating addition and its dosage, loading weight, sequence of operations when loading PC, carrying out the process, its completion, separating PC from beads and unreacted metal, washing beads, unreacted metal, walls and reactor elements from residues of PC, isolation from the last solid product are similar to those described in example 1. They differ in product concentrations in the final PC, total loading of fresh and return tin, excess nitric acid and hydrogen peroxide, initial concentrations of dosed hydrogen peroxide, use of filtrates and washing solvent in organic phase feeds ... These differences and other characteristics are summarized in table. 2 (PC - reaction mixture).

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

1. Предлагаемый процесс прост как в исполнении, так и в разделении реакционной смеси и выделении продукта из нее. Он проводится при комнатной и близкой к ней температурах и использует доступное сырье. В нем практически нет сточных вод и требующих специальной утилизации компонентов.1. The proposed process is simple both in execution and in the separation of the reaction mixture and the separation of the product from it. It is carried out at or near room temperature and uses available raw materials. There is practically no waste water and components requiring special disposal.

2. В предлагаемых решениях высокая доля перехода масс исходных реагентов в массу целевого продукта. Сопутствующим продуктом является вода, которая автоматически входит в небольшую по объему водную фазу и загрязнением, как и требующим утилизации продуктом не является.2. In the proposed solutions, a high proportion of the transition of the masses of the initial reagents to the mass of the target product. A by-product is water, which automatically enters the small-volume aqueous phase and is not contaminated, as well as a product requiring disposal.

3. Процесс довольно прост в аппаратурном оформлении и не требует котлонадзорного оборудования.3. The process is quite simple in hardware and does not require boiler control equipment.

4. Продукт сразу накапливается в суспендированном состоянии и практически не подвергается гидролизу и не растворяется в водной составляющей объемной фазы. Этому препятствует и стабилизация продукта за счет адсорбционных процессов при его контакте с доминирующей по объему органической составляющей объемной фазы.4. The product immediately accumulates in a suspended state and practically does not undergo hydrolysis and does not dissolve in the aqueous component of the bulk phase. This is also hindered by the stabilization of the product due to adsorption processes during its contact with the organic component of the bulk phase dominating in volume.

5. Непрореагировавший металл, промывной растворитель и органическая фаза фильтрата возвращаются на загрузку повторных процессов, тем самым не требуя специальных схем разделения, выделения отдельных компонентов и утилизации в целом. Одновременно повышается и коэффициент полезного использования загружаемых компонентов реакционной смеси.5. Unreacted metal, washing solvent and organic phase of the filtrate are returned to the loading of repeated processes, thereby not requiring special separation schemes, separation of individual components and utilization as a whole. At the same time, the efficiency factor of the loaded components of the reaction mixture also increases.

6. В предлагаемом решении не требуются большие избытки азотной кислоты как средства подавление гидролиза средней соли и среды для кристаллизации продукта. В нем твердый продукт образуется на поверхности металла и попадает в суспендированное состояние за счет механического разрушения слоя поверхностных отложений на металле.6. The proposed solution does not require large excess of nitric acid as a means of suppressing the hydrolysis of the middle salt and the medium for the crystallization of the product. In it, a solid product forms on the metal surface and gets into a suspended state due to mechanical destruction of the layer of surface deposits on the metal.

Claims (3)

1. Способ получения нитрата олова (II) при окислении металла, отличающийся тем, что окисление металла ведут пероксидом водорода в присутствии стимулирующей добавки йода в бисерной мельнице с лопастной мешалкой и стеклянным бисером в качестве перетирающего агента в уайт-спирите как базовом растворителе при комнатной температуре, стеклянный бисер и остальную загрузку без учета массы металла дозируют в массовом соотношении 1:1, бисер загружают в реактор первым, далее загружают свежее и возвратное олово суммарно в количестве 10-15% от остальной загрузки и загруженные твердые фазы в реакторе омывают 7-15%-ным водным раствором пероксида водорода и 54%-ным водным раствором азотной кислоты с 5-15%-ными стехиометрическими избытками в расчете на получение продукта в количестве 0,17-0,52 моль/(кг реакционной смеси без учета металла), далее вводят уайт-спирит и стимулирующую 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), кислоты и пероксида водорода до достижения расчетного значения продукта в конечной реакционной смеси, после чего перемешивание прекращают, реакционную смесь на фильтровальной установке пропускают через сетку для отделения перетирающего агента и непрореагировавшего металла, после чего полученную суспензию-эмульсию фильтруют, осадок на фильтре промывают растворителем жидкой фазы и сушат, либо направляют на дополнительную очистку.1. A method of producing tin (II) nitrate during metal oxidation, characterized in that the metal is oxidized with hydrogen peroxide in the presence of a stimulating iodine addition in a bead mill with a paddle stirrer and glass beads as a grinding agent in white spirit as a base solvent at room temperature , glass beads and the rest of the charge without taking into account the mass of the metal are dosed in a mass ratio of 1: 1, the beads are loaded into the reactor first, then fresh and return tin are loaded in total in an amount of 10-15% of the rest of the load and the loaded solid phases in the reactor are washed 7-15 % aqueous solution of hydrogen peroxide and 54% aqueous solution of nitric acid with 5-15% stoichiometric excess, calculated to obtain a product in the amount of 0.17-0.52 mol / (kg of the reaction mixture excluding metal), then white spirit and a stimulating iodine addition in the amount of 0.05 mol / (kg of the reaction mixture without taking into account the metal) are introduced, mechanical stirring is switched on and the process under current control by the method of sampling and determination of tin (II) salt, acid and hydrogen peroxide in them until the calculated value of the product in the final reaction mixture is reached, after which stirring is stopped, the reaction mixture is passed through a mesh on a filter unit to separate the grinding agent and unreacted metal, after which the resulting suspension-emulsion is filtered, the filter cake is washed with a solvent of the liquid phase and dried, or sent for additional purification. 2. 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 промывной растворитель и непрореагировавший металл, возвращают в загрузку повторного процесса.2. The method according to claim 1, characterized in that the aqueous and organic phases of the filtrate are separated and each subjected to analysis for the content of iodine, iodides, hydrogen peroxide, acid, as well as tin compounds (II) and (IV), after which the organic phase, as well as the washing solvent and unreacted metal are returned to the recycle batch. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при наличии в конечной реакционной смеси остаточных количеств пероксида водорода основная масса вводимой стимулирующей добавки находится в виде молекулярного йода в растворе органической фазы и удаляется с ней. 3. The method according to claim 1, characterized in that in the presence of residual amounts of hydrogen peroxide in the final reaction mixture, the bulk of the introduced stimulating additive is in the form of molecular iodine in the organic phase solution and is removed with it.
RU2020106389A 2020-02-11 2020-02-11 Method of producing tin nitrate (ii) during metal oxidation RU2744006C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020106389A RU2744006C1 (en) 2020-02-11 2020-02-11 Method of producing tin nitrate (ii) during metal oxidation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020106389A RU2744006C1 (en) 2020-02-11 2020-02-11 Method of producing tin nitrate (ii) during metal oxidation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2744006C1 true RU2744006C1 (en) 2021-03-01

Family

ID=74857610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020106389A RU2744006C1 (en) 2020-02-11 2020-02-11 Method of producing tin nitrate (ii) during metal oxidation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2744006C1 (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 (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU356248A1 (en) * С. П. Бухман , И. О. Кроль Институт химических наук Казахской ССР Method of producing a nitrate-acid double-toluene solution
JPS582209A (en) * 1981-06-23 1983-01-07 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Manufacture of metallic nitrate
RU2655142C1 (en) * 2017-05-19 2018-05-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования " Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Method for obtaining tin nitrate (iv)
RU2680065C1 (en) * 2017-09-09 2019-02-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования " Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) METHOD OF PREPARING Sn(OH)2(NO3)2 BASIC-TYPE TIN (IV) NITRATE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU356248A1 (en) * С. П. Бухман , И. О. Кроль Институт химических наук Казахской ССР Method of producing a nitrate-acid double-toluene solution
JPS582209A (en) * 1981-06-23 1983-01-07 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Manufacture of metallic nitrate
RU2655142C1 (en) * 2017-05-19 2018-05-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования " Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Method for obtaining tin nitrate (iv)
RU2680065C1 (en) * 2017-09-09 2019-02-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования " Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) METHOD OF PREPARING Sn(OH)2(NO3)2 BASIC-TYPE TIN (IV) NITRATE

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
RU2744006C1 (en) Method of producing tin nitrate (ii) during metal oxidation
RU2680065C1 (en) METHOD OF PREPARING Sn(OH)2(NO3)2 BASIC-TYPE TIN (IV) NITRATE
JP4331898B2 (en) Antimony silicate adsorbent for metal ion removal, method for producing the same, use thereof, and method for extracting metal ions from aqueous solution
CN111118307A (en) Method for treating arsenic-containing waste residue by using industrial waste acid
RU2735433C1 (en) Method of producing tin (iv) salt with anions of nitric and benzoic acids
RU2655142C1 (en) Method for obtaining tin nitrate (iv)
Moore Liquid-liquid extraction method for the separation of cerium (IV) from berkelium (IV) and other elements
RU2717810C1 (en) Method of producing tin (iv) nitrate by oxidising tin (ii) nitrate
RU2713840C1 (en) Method of producing tin fluoride (ii) from a metal and its dioxide
Qu et al. Oxidation kinetics of dithionate compound in the leaching process of manganese dioxide with manganese dithionate
RU2717528C1 (en) Method of producing tin (ii) chloride by oxidising metal
RU2807759C1 (en) Method for producing lead acetate or oxalate from its oxide (ii)
RU2412152C2 (en) Method of producing manganese (ii) m-nitrobenzoate
RU2398758C1 (en) Lead (ii) acetate synthesis method
RU2671197C1 (en) Method of producing tin (ii) carboxylates
RU2696475C1 (en) Method of dissolving plutonium dioxide to obtain a concentrated solution
RU2670199C1 (en) Method of producing tin (ii) carboxylates
Errington Nonaqueous Polyoxometalate Synthesis for Systematic Studies of Hydrolysis, Protonation, and Reduction
RU2673470C1 (en) Method of producing benzoate and substituted tin (iv) benzoates from secondary raw materials
RU2376277C1 (en) Iron (ii) oxalate synthesis method
RU2316536C1 (en) Method of production of the formiate of manganese (ii)
RU2294921C1 (en) Method for preparing manganese (ii) acetate
RU2373186C2 (en) Method of producing basic phthalate of iron (iii)
RU2476380C1 (en) Method of obtaining basic chloride or copper (ii) nitrate
JP2011195935A (en) Method for separating and recovering platinum group element