[發(fā)明專利]一種鉍絡(luò)合物中間體及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711421879.7
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN109956879A
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王文軍;劉敏;張?zhí)旆?/a>
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲冶煉集團(tuán)股份有限公司;王文軍
• 主分類號: C07C227/18
• 分類號: C07C227/18;C07C229/16;H01M6/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種鉍絡(luò)合物中間體及其制備方法。它是采用包括BiCl3、濃度為18%的HCl、NH4Cl和H2O混合而成的酸料；其中：BiCl3、濃度為18%的HCl、NH4Cl和H2O的重量比為16：24：8：16；采用包括EDTA、濃度10%的NaOH和H2O混合而成堿料，EDTA、濃度10%的NaOH和H2O重量比為20：100：78；先將268份軟水放入反應(yīng)器作為底料反應(yīng)液，在第一加料槽配制酸料，在第二加料槽配制堿料，并保持控制反應(yīng)液的pH值在7以下，然后將酸料和堿料同時加入反應(yīng)器中，維持反應(yīng)時間30分鐘以上，反應(yīng)時間約1小時，溫度可以是常溫或略為加溫，加料完畢后將反應(yīng)液pH值調(diào)到4~5，中間體代汞元素鉍含量為2.0%。本干電池代汞助劑外觀透明無沉淀，PH值4.6±0.1，抗水解PH值≧5.5。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鉍絡(luò)合物中間體及其制備方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的干電池?zé)o機(jī)緩蝕劑是二氯化汞HgCl₂， 由于汞及汞的化合物劇毒，對環(huán)境可以造成嚴(yán)重的永久性的污染；國家早已發(fā)布指令，2015年12月31日以后在全國范圍內(nèi)禁止生產(chǎn)有汞電池；電池行業(yè)必須改用無毒無害的代汞緩蝕劑。代汞緩蝕劑的主要成分是代汞元素，現(xiàn)在干電池行業(yè)常見的代汞元素有鉍和銦。但在現(xiàn)有的市售化工商品中，沒有一種代汞元素化合物像二氯化汞一樣，在電池電解質(zhì)的PH值條件下能保持良好的溶解狀態(tài)。電池電解質(zhì)PH值是4.5-5.0，而現(xiàn)有鉍、銦的商品化合物，只能在酸性介質(zhì)中配制成均相溶液，在PH值4以下甚至更低的PH值條件下，就發(fā)生水解，水解產(chǎn)物為氫氧化物沉淀。顯然，沉淀物與鋅板發(fā)生反應(yīng)的難度必定是大于溶解物的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要開發(fā)一種商品化的便于干電池行業(yè)使用的鉍絡(luò)合物中間體及其制備方法，消除現(xiàn)有代汞技術(shù)的諸多缺陷。

一它是采用包括BiCl3、濃度為18%的HCl、NH4Cl和H2O混合而成的酸料；其中：BiCl3、濃度為18%的HCl、NH4Cl和H2O的重量比為16：24：8：16；采用包括EDTA、濃度10%的NaOH和H2O混合而成堿料，EDTA、濃度10%的NaOH和H2O重量比為20：100：78；先將268份軟水放入反應(yīng)器作為底料反應(yīng)液，在第一加料槽配制酸料，在第二加料槽配制堿料，并保持控制反應(yīng)液的pH值在7以下，然后將酸料和堿料同時加入反應(yīng)器中，維持反應(yīng)時間30分鐘以上，反應(yīng)時間約1小時，溫度可以是常溫或略為加溫，加料完畢后將反應(yīng)液pH值調(diào)到4~5，中間體代汞元素鉍含量為2.0%。

本發(fā)明代汞助劑的有益效果是：產(chǎn)品原液外觀為透明液體，無沉淀物，PH值4.6±0.1，抗水解PH值≧5.5，其代汞元素總含量≧2.8%，完全符合生產(chǎn)無汞干電池產(chǎn)品的技術(shù)要求（的需要）。

具體實(shí)施方式

實(shí)施中的關(guān)鍵步驟是抗水解鉍的EDTA絡(luò)合物中間體和銦的EDTA絡(luò)合物中間體的合成。

1.鉍的EDTA絡(luò)合物中間體：先將268份軟水放入反應(yīng)器作為底料，在第一加料槽配制酸料，在第二加料槽配制堿料，控制反應(yīng)液pH值在7以下，酸料和堿料同時加料約1小時，維持反應(yīng)時間30分鐘以上，溫度可以是常溫或略為加溫，加料完畢后將反應(yīng)液pH值調(diào)到4~5，中間體代汞元素鉍含量為2.0%，上述酸料配比為：16份BiCl₃，24份18%HCl，8份NH₄Cl，16份H₂O.上述堿料配比為：20份EDTA，100份10%NaOH，78份H₂O。

2.銦的EDTA絡(luò)合物中間體：先將81份軟水放入反應(yīng)器用作底料，在第一加料槽配置酸料，在第二加料槽配制堿料，控制反應(yīng)液PH值于7以下，酸料和堿料同時加料，加料時間30分鐘以上，保持常溫或略為加溫，加料完畢后將反應(yīng)液PH值調(diào)節(jié)到4-5的范圍內(nèi)。中間體樣品代汞元素銦含量2.0%。上述酸料配比：13份InCl₃·4H2O，13份18%HCl，13份H₂O。上述堿料配比：19份EDTA，63份10%NaOH，50份水。

本發(fā)明的立足點(diǎn)是——EDTA與Bi³⁺和In³⁺能生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，其穩(wěn)定常數(shù)分別是27.94和24.9：同時，上述絡(luò)合物的抗水解能力較強(qiáng)，水解PH值均大于10。