專利名稱：硫酸亞錫的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有關(guān)錫的化合物的制造方法，特別是一種硫酸亞錫的制造方法。它利用錫粉加到硫酸銅溶液中以制備硫酸亞錫。
中國(guó)專利局于1990年2月28日公開了一種申請(qǐng)?zhí)枮?9104100.1，名稱為硫酸錫(II)的制造方法的發(fā)明專利申請(qǐng)項(xiàng)，其技術(shù)本質(zhì)為將錫粉加到硫酸銅的硫酸溶液中制取硫酸亞錫，并將從硫酸亞錫溶液中分出的沉淀進(jìn)行氧化后與硫酸反應(yīng)，將所產(chǎn)生的硫酸銅來制取為制造其它硫酸亞錫所需要的硫酸銅溶液。在以上過程中，錫粉加入量或者是等當(dāng)量，或者是稍過量。即使是采用等當(dāng)量的錫粉，也存在著一部分錫粉未及與硫酸銅溶液進(jìn)行置換反應(yīng)即被先置換析出的沉淀物——銅所覆蓋的現(xiàn)象，這樣，就影響著錫粉的利用率，由于銅和錫粉組成的沉淀物即被進(jìn)行氧化以制取循環(huán)生產(chǎn)用的硫酸銅溶液，不但存在著難以分離沉淀物中錫粉和銅粉的現(xiàn)象，而且還存在銅粉和錫粉損失的現(xiàn)象。在該技術(shù)中雖然提出了在錫粉加料過程中應(yīng)在氮?dú)獗Ｗo(hù)存在下進(jìn)行，以防止錫粉末及置換反應(yīng)即被氧化的現(xiàn)象，但是，該技術(shù)并沒有注意到在置換反應(yīng)后所生成的硫酸亞錫溶液中，仍然存在著二價(jià)錫Sn2+被氧化為四價(jià)錫Sn4+的現(xiàn)象，因此，也沒有提出防止這種現(xiàn)象發(fā)生的技術(shù)，更沒有提出如何將Sn4+還原為Sn2+，以提高硫酸亞錫的純度。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種便于分離沉淀物中的銅粉和錫粉，錫粉利用率高，錫粉損失率極低乃至于無錫粉損失的以及提高硫酸亞錫純度的硫酸亞錫的制造方法。
本發(fā)明的目的是通過以下途徑來實(shí)現(xiàn)的。
硫酸亞錫的制造方法，將錫粉加到硫酸銅的硫酸溶液中，在置換反應(yīng)中以制取硫酸亞錫，采用至少兩次獨(dú)立的置換反應(yīng)，其步驟如下，以略小于等當(dāng)量，并且該小于量至多為15％等當(dāng)量錫粉的錫粉加到硫酸銅的硫酸溶液中，反應(yīng)物為溶液A和沉淀物B，分離溶液A和沉淀物B，在第二反應(yīng)釜中，以略大于等當(dāng)量，并且該大于量至多為等當(dāng)量錫粉15％的錫粉加到溶液A中，反應(yīng)物為溶液C和沉淀物D，分離溶液C和沉淀物D。
在第一反應(yīng)釜中，錫粉100％被反應(yīng)，即反應(yīng)的沉淀物B為純銅粉，溶液A為SnSO4＋CnSO4，其中SnSO4占絕大多數(shù)；在第二反應(yīng)釜中，溶液A中的CnSO4與過量錫粉反應(yīng)，保證其全部被錫置換，故反應(yīng)的溶液C為100％的SnSO4，而沉淀物D則為過量遺留的錫粉以及被置換出的銅粉。
本發(fā)明的目的還可以通過以下措施來達(dá)到。
將沉淀物D加到第一反應(yīng)釜中的硫酸銅的硫酸溶液中。
將沉淀物D放到第一反應(yīng)釜中，其中的錫粉全部參與置換反應(yīng)，而其中的銅粉則加入到第一反應(yīng)釜中為純銅粉的沉淀物B中。
在第一反應(yīng)釜中以小于量為10％等當(dāng)量錫粉的錫粉加到硫酸銅的硫酸溶液中，在第二反應(yīng)釜中，以大于量為10％等當(dāng)量錫粉的錫粉加到溶液A中。
錫粉經(jīng)振動(dòng)篩緩緩地加入第一反應(yīng)釜中的硫酸銅的硫酸溶液中。
這是為了防止析出的銅粉覆蓋于未反應(yīng)的錫粉表面，保證落下的錫粉均能及時(shí)與硫酸銅反應(yīng)完全。
在第一反應(yīng)釜和第二反應(yīng)釜中通入氮?dú)狻?br> 在第一反應(yīng)釜和第二反應(yīng)釜中通入氫氣。
在第一反應(yīng)釜和第二反應(yīng)釜中通氮?dú)庖苑乐苟r(jià)錫Sn2+的氧化；通氫氣，可使生成的四價(jià)錫Sn4+還原為二價(jià)錫Sn2+，而且這些反應(yīng)均可在常溫下完成。
將溶液C通入濃縮器中加熱到80℃以上濃縮，并在濃縮器中放入錫塊，將反應(yīng)生成的氫氣導(dǎo)入第一反應(yīng)釜和第二反應(yīng)釜中。
隨著硫酸亞錫溶液的蒸發(fā)濃縮，溶液的酸度增大，加速了亞錫離子向四價(jià)錫的氧化速度加入錫塊后，在加熱情況下，錫與硫酸反應(yīng)在生成硫酸亞錫的同時(shí)，還放出氫氣，而氫氣又可防止四價(jià)錫的生成，
之所以用錫塊是為了使未反應(yīng)的錫與濃縮后的硫酸亞錫容易分離。
綜上所述，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)第二反應(yīng)釜中所產(chǎn)生的錫粉加銅粉的沉淀物又加到第一反應(yīng)釜中反應(yīng)，而第一反應(yīng)釜中的沉淀物為純銅粉，故銅粉易分離，純度高，且基本上銅粉無損失現(xiàn)象；錫粉利用率高且損失率極低乃至于無錫粉損失，由于采取了有效的防止二價(jià)錫被氧化以及將四價(jià)錫還原為二價(jià)錫的措施，故反應(yīng)生成的最終得到的硫酸亞錫溶液純度高，基本上無四價(jià)錫混雜在其中。
附圖
為本發(fā)明所述的硫酸亞錫的制造方法的反應(yīng)流程圖。
下面我們結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳盡的描述。
實(shí)施例1參照附圖，在第一反應(yīng)釜1中以100gCnSO4溶解于1000ml濃度為15％的H2SO4中，從振動(dòng)篩緩緩加入50g錫粉，攪拌30分鐘后將混濁液注入澄清槽2中，靜置之，沉淀物B為紅色的純銅粉，上部清液略為蘭色，即是溶液A(硫酸亞錫溶液＋硫酸銅溶液)；將溶液A傾入第二反應(yīng)釜3中，加入過量的錫粉5g，攪拌30分鐘后，靜置之，上部無色的清液即為溶液C，而溶液C則是純硫酸亞錫溶液，下部灰紅色沉淀物D，由錫粉和銅粉組成，將沉淀物D倒回第一反應(yīng)釜1中。在第一反應(yīng)釜1中，沉淀物D中的錫粉與從振動(dòng)篩緩緩加入的錫粉共同參加置換反應(yīng)，而沉淀物D中的銅粉則加入到為純銅粉的沉淀物B中，這樣，即完成了錫粉與銅粉的分離。
從澄清槽2中所得到的純銅粉，經(jīng)烘干后放入焙燒爐4中，在350℃～750℃的溫度下，通空氣焙燒，使其完全氧化，生成黑色之氧化銅，氧化銅經(jīng)冷卻，粉碎后倒入溶解槽5中，以溶解于濃度為5％～10％的硫酸溶液中，轉(zhuǎn)化為硫酸銅的硫酸溶液以反復(fù)使用。
第二反應(yīng)釜3中的溶液通入濃縮器6以加熱濃縮之，溫度為80℃±3℃，濃縮器6中加有大小不等的錫塊，在溫度大于70℃時(shí)即可看到有氫氣沿錫塊四周冒出，析出的氫氣可導(dǎo)入第一反應(yīng)釜1和第二反應(yīng)釜3中使用。
硫酸亞錫得率大于99％，純度大于97％，不含不溶物。
硫酸銅得率大于95％。
本實(shí)施例未述部分與現(xiàn)有技術(shù)相同。
權(quán)利要求
1.硫酸亞錫的制造方法，將錫粉加到硫酸銅的硫酸溶液中，在置換反應(yīng)中以制取硫酸亞錫，其特征在于，采用至少兩次獨(dú)立的置換反應(yīng)，其步驟如下，1.1在第一反應(yīng)釜(1)中以略小于等當(dāng)量，并且該小于量至多為15％等當(dāng)量錫粉的錫粉加到硫酸銅的硫酸溶液中，反應(yīng)物為溶液A和沉淀物B，1.2分離溶液A和沉淀物B，1.3在第二反應(yīng)釜(3)中，以略大于等當(dāng)量，并且該大于量至多為等當(dāng)量錫粉15％的錫粉加到溶液A中，反應(yīng)物為溶液C，沉淀物D，1.4分離溶液C和沉淀物D。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸亞錫的制造方法，其特征在于，將沉淀物D加到第一反應(yīng)釜(1)中的硫酸銅的硫酸溶液中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸亞錫的制造方法，其特征在于，3.1在第一反應(yīng)釜(1)中以小于量為10％等當(dāng)量錫粉的錫粉加到硫酸銅的硫酸溶液中，3.2在第二反應(yīng)釜(3)中，以大于量為10％等當(dāng)量錫粉的錫粉加到溶液A中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸亞錫的制造方法，其特征在于，錫粉經(jīng)振動(dòng)篩緩緩地加入第一反應(yīng)釜(1)中的硫酸銅的硫酸溶液中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸亞錫的制造方法，其特征在于，在第一反應(yīng)釜(1)和第二反應(yīng)釜(3)中通入氮?dú)狻?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸亞錫的制造方法，其特征在于，在第一反應(yīng)釜(1)和第二反應(yīng)釜(3)中通入氫氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸亞錫的制造方法，其特征在于，將溶液C通入濃縮器(6)中加熱到80℃以上濃縮，并在濃縮器(6)中放入錫塊，將反應(yīng)生成的氫氣導(dǎo)入第一反應(yīng)釜(1)和第二反應(yīng)釜(3)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有關(guān)錫的化合物的制備方法，特別是一種硫酸亞錫的制備方法。將錫粉加到硫酸銅的硫酸溶液中，采用至少兩次的置換反應(yīng)以制取硫酸亞錫，在第一反應(yīng)釜中以略小于等當(dāng)量的錫粉加到硫酸銅的硫酸溶液中，得到由硫酸銅溶液和硫酸亞錫溶液混合成的溶液A和純銅粉沉淀物B，將溶液A傾入第二反應(yīng)釜中并加入稍過量的錫粉，得到純硫酸亞錫溶液，過量的錫粉返回第一反應(yīng)釜中再次使用。本發(fā)明具有錫粉利用率高，錫粉損失率極低，硫酸亞錫純度高，沉淀物中的錫粉和銅粉便于分離等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C01G19/00GK1124231SQ9510253
公開日1996年6月12日 申請(qǐng)日期1995年5月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月11日
發(fā)明者陳震, 陳日耀, 吳穎 申請(qǐng)人:福建師范大學(xué)