一种无酸雾污染连续化隔膜电解制备硫酸亚锡/甲基磺酸亚锡的方法

本发明涉及一种无酸雾污染连续化隔膜电解制备硫酸亚锡/甲基磺酸亚锡的方法，属于化工。。

背景技术：

1、硫酸亚锡和甲基磺酸亚锡是重要的化工原料，广泛应用于各种金属及合金、家电产品、电子元件的电镀，铝型材着色，印刷电路板以及印染工业媒染剂、新型绿色环保水泥添加剂等。目前，硫酸亚锡和甲基磺酸亚锡主要以精锡为原料，采用隔膜电解的方法制备，该法产品质量好，但电解过程存在以下主要问题：(1)阴极析出氢气，氢气携带酸形成酸雾随之排入车间空气中，严重污染环境、危害人类生命健康、腐蚀生产设施；(2)阳极会副产阳极泥附着在离子膜上，增加膜电阻，减低膜通量，槽电压高导致能耗高，且阳极泥难清理、收集，劳动强度大；(3)电解槽为多个间隔排布的阳极室、离子交换膜和阴极室组装而成的板框压滤机式电解槽，电解液易泄漏，从而会污染环境、腐蚀设备和漏电等，存在严重的安全隐患，此外，该电解槽安拆装、检修、更换离子交换膜异常困难，只要电解槽局部泄漏或膜损坏，就需要停产检修，严重影响了生产系统的稳定运行；(4)生产效率低，生产成本高。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种无酸雾污染连续化隔膜电解制备硫酸亚锡/甲基磺酸亚锡的方法。

2、一种无酸雾污染连续化隔膜电解制备硫酸亚锡/甲基磺酸亚锡的方法，采用无酸雾污染连续化隔膜电解槽，所述电解槽包括矩形外槽1、阳极框2和隔膜阴极框3；

3、阳极框2为顶部开放一体式空腔结构，其余部分均设有栅格窗；

4、隔膜阴极框3顶部为活动耐酸酸雾捕集装置4，两侧面和底面封闭，正反面设有栅格窗5，栅格窗上设有阴离子膜6；

5、矩形外槽1其中一端头设有溢液结构7，矩形外槽1内部间隔设置正反面栅格窗相对的n组阳极框2和n-1组隔膜阴极框3；

6、其具体制备过程为：

7、步骤1、将阳极框2外部套上隔膜袋，套有隔膜袋的阳极框2和隔膜阴极框3放入到矩形外槽1内部；

8、步骤2、从矩形外槽1溢液结构3相对一端上部以及每个隔膜阴极框3进液口8加入电解介质为硫酸或甲基磺酸的水溶液，将精锡板放入阳极框2，阴极板放入隔膜阴极框3，精锡板和阴极板中分别连接正极和负极，通入直流电电解，电流密度为80～600a/m2，电解液温度为20～50℃，硫酸或甲基磺酸水溶液自进矩形外槽1至出槽时间为24～96h，在矩形外槽1内部得到含锡化合物溶液；

9、步骤3、步骤2得到的含锡化合物溶液从矩形外槽1溢液结构7排出得到甲基磺酸亚锡或经蒸发、结晶、过滤、烘干后得到硫酸亚锡。

10、所述隔膜阴极框3左右侧的其中一侧设有进液口8。

11、所述隔膜阴极框3顶部上设有酸雾捕集装置4。

12、所述步骤1中隔膜袋由耐酸电解隔膜布或滤布制成。

13、所述步骤1阳极框2与矩形外槽1间电解液相通，构成单一阳极槽。

14、所述2中硫酸浓度为40～200g/l，甲基磺酸浓度为50～300g/l。

15、所述步骤2中精锡板含锡≥99.0％，精锡板比阴极板厚35-65mm。

16、所述步骤2中阴极板为锡板、钛板或不锈钢板。

17、上述步骤2中精锡板和阴极板中分别连接正极和负极，通入直流电进行电解。

18、电解时，单一阳极槽反应如下：

19、sn-2e＝sn2+                (1)

20、或

21、隔膜阴极框反应如下：

22、2h++2e＝h2                (3)

23、本发明的有益效果是：

24、(1)隔膜阴极框设置酸雾捕集装置，电解过程绿色、无酸雾污染；

25、(2)阳极所产阳极泥落入阳极框的隔膜袋中，消除了阳极泥污染硫酸亚锡或甲基磺酸亚锡和附着于阴极离子膜，延长了离子膜使用寿命，维护了膜电阻和膜通量；

26、(3)电解装置为一体式矩形外槽内设置阳极框和隔膜阴极框结构，避免了板框压滤机式隔膜电解槽电解液易泄漏及其易导致的停产、检修困难繁琐等问题，可实现甲基磺酸亚锡/硫酸亚锡制备的稳定化、连续化、规模化，生产效率高。

27、(4)能耗低、自动化程度高、生产成本低、经济效益好。

技术特征：

1.一种无酸雾污染连续化隔膜电解制备硫酸亚锡/甲基磺酸亚锡的方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的无酸雾污染连续化隔膜电解制备硫酸亚锡/甲基磺酸亚锡的方法，其特征在于：所述隔膜阴极框(3)左右侧的其中一侧设有进液口(8)。

3.根据权利要求1所述的无酸雾污染连续化隔膜电解制备硫酸亚锡/甲基磺酸亚锡的方法，其特征在于：所述隔膜阴极框(3)顶部上设有酸雾捕集装置(4)。

4.根据权利要求1所述的无酸雾污染连续化隔膜电解制备硫酸亚锡/甲基磺酸亚锡的方法，其特征在于：所述步骤1中隔膜袋由耐酸电解隔膜布或滤布制成。

5.根据权利要求1所述的无酸雾污染连续化隔膜电解制备硫酸亚锡/甲基磺酸亚锡的方法，其特征在于：所述步骤1阳极框(2)与矩形外槽(1)间电解液相通，构成单一阳极槽。

6.根据权利要求1所述的无酸雾污染连续化隔膜电解制备硫酸亚锡/甲基磺酸亚锡的方法，其特征在于：所述步骤2中硫酸浓度为40～200g/l，甲基磺酸浓度为50～300g/l。

7.根据权利要求1所述的无酸雾污染连续化隔膜电解制备硫酸亚锡/甲基磺酸亚锡的方法，其特征在于：所述步骤2中精锡板含锡≥99.0％，精锡板比阴极板厚35-65mm。

8.根据权利要求1所述的无酸雾污染连续化隔膜电解制备硫酸亚锡/甲基磺酸亚锡的方法，其特征在于：所述步骤2中阴极板为锡板、钛板或不锈钢板。

技术总结本发明涉及一种无酸雾污染连续化隔膜电解制备硫酸亚锡/甲基磺酸亚锡的方法，属于化工技术领域。将阳极框外部套上隔膜袋，套有隔膜袋的阳极框和隔膜阴极框放入矩形外槽内部；从矩形外槽溢液结构相对一端上部及隔膜阴极框进液口加入电解介质为硫酸或甲基磺酸的水溶液，将精锡板和阴极板分别放入阳极框和隔膜阴极框，并分别连接直流电源正极和负极进行电解，电流密度为80～600A/m<supgt;2</supgt;，电解液温度为20～50℃，电解液在矩形外槽停留时间为24～96h，在矩形外槽内部得到甲基磺酸亚锡或经蒸发、结晶、过滤、烘干后得到硫酸亚锡。本发明零酸雾排放、能耗低、自动化程度高、生产成本低、经济效益好。技术研发人员：金炳界,何昆芸,张玉慧,王帆,杨金磊,徐兴宇受保护的技术使用者：昆明理工大学技术研发日：技术公布日：2024/7/15