[实用新型]电解生产硫酸亚锡的装置

说明书

本实用新型涉及一种生产硫酸亚锡(SnSO₄)的装置，特别涉及一种多电极离子交换膜法电解生产SnSO₄的装置。

硫酸亚锡是一种铝合金表面处理剂，也可用于电镀、分析化学试剂，其用途十分广泛。原有的生产方法是采用无隔膜电解法。它的缺点是在阳极溶解锡的同时阴极上生产大量的海锦锡。这不仅造成电能的浪费，并且在操作管理上也增加了麻烦，产品的质量不易控制稳定。因此，原有的生产方法严重地限制了生产的进一步发展。

本实用新型的目的是为了克服上述的缺陷，提供一种能消除阴极上海锦锡生成的电解生产硫酸亚锡的装置。

为达到此目的，本实用新型采用了一种多电极离子交换膜法电解生产硫酸亚锡的装置。此装置由生产硫酸亚锡的电解槽组成，在电解槽中紧密固定有一块以上的阴离子交换膜作为隔膜，隔膜将电解槽隔成相互隔绝不渗漏的两个以上隔槽，每一个隔槽中依次各放有一块阳极板或阴极板，这样使电解槽按顺序形成阳极室和阴极室。阳极板和阴极板各并联于直流电源的正、负极。电解槽中注有硫酸溶液作为电解液，阳极室下部装有开关流出硫酸亚锡。

和现有的生产硫酸亚锡的装置相比，优点是：一、由于此装置采用的是多电极隔膜电解法，因此消除了阴极海绵锡的生成，提高了产品的质量和产量。二、现有电解槽采用串联与并联数百只小电解槽生产。本实用新型采用若干尺寸较大的大电解槽，这样，生产同样数量的SnSO₄所需的时间大大缩短，成倍提高了生产效益和电流效率，降低了生产成本，有显著的经济效益。

下面结合附图对本实用新型作详细说明。

图1是电解生产硫酸亚锡的工作示意图。

图2是本实用新型生产硫酸亚锡电解槽的结构示意图。

图中、1是电解槽，2是直流电源，3是阳极板，4是阴极板，5是阴离子交换膜，6是开关。

从图中可看出，电解槽1由外接直流电源2供电。直流电源2可以是一台通用的交直流变换器，它将380V或220V交流电变换为直流稳压电源供电解使用。电解生产所需的电压可在2—6V之间。生产硫酸亚锡的电解槽1中含有多块阳极板3和多块阴极板4。阳极与阴极之间用阴离子交换膜5隔开，将电解槽1分成阳极室与阴极室，阳极与阴极分别连接到直流电源的正极和负极上。阳极锡在阳极室电化学溶解生成SnSO₄溶液，阴极上产生氢气。所用的离子交换膜为阴离子交换膜5，它可有效地阻止阳离子通过膜从阳极室进入极室，阴离子交换膜5的特性参数为：厚度为0.15—0.23mm，离子交换量为0.18—2.2毫克当量/克干膜，含水量为2.2—2.8％，面电阻为4.5—8Ω/cm²，迁移数为)88％，耐破度为21.5×10⁵Pa。

阴极板4材料用锡片，阳极板3为纯锡。阳极电流密度为1—10A/dm²，槽电压为2—6伏。电解槽1中的起始电解液用10—15％H₂SO₄溶液，在电解过程中不停补加。阳极液采用流动法，阳极室下端的开关6流出阳极液，其SnSO₄浓度为15—25％。流出的阳极液用真空蒸发，结晶分离。母液在电解配制时重复使用。

电解槽用聚乙烯板焊接而成，离子交换膜膜隔通过槽边法兰用螺丝紧固，防止了渗漏。电解槽尺寸比常规小槽大几十倍，易于操作管理，维持产品质量稳定。

实施实例表

本表说明用阴离交换膜电解制备SnSO₄的定量数据。电解槽容积为1.5升，所用阴极为锡板，阴阳极板距9cm。

                         电解液不流动电解    电解液流动电解

平均电流(A)                      3                   3

平均阳极电流密度(A/dm²)         7                   7

平均槽电压(V)                    3.5                 3.5

平均阴极电流效率(％)             95                  101

电解液平均温度(℃)               30                  30

总的电解时间(h)                  13                  60