[发明专利]一种专用代汞助剂及其制备方法

说明书

一种专用代汞助剂及其制备方法。先将代汞元素化合物即铋的氯化物或氧化物、铟的氯化物或氧化物用盐酸配制成均相溶液，再将络合配位体EDTA加入少量10%氢氧化钠配制成均相溶液，随后在控制代汞元素与EDTA的配方络合摩尔比为1：1.2±0.1、络合温度30‑45℃的条件下使两种均相溶液逐步混合、反应2小时即得铋的EDTA络合物中间体和铟的EDTA络合物中间体，最后按下述配比配制（无汞干电池专用代汞助剂）本干电池代汞助剂。

技术领域

本发明涉及一种专用代汞助剂及其制备方法。

背景技术

传统的干电池无机缓蚀剂是二氯化汞HgCl₂， 由于汞及汞的化合物剧毒，对环境可以造成严重的永久性的污染；国家早已发布指令，2015年12月31日以后在全国范围内禁止生产有汞电池；电池行业必须改用无毒无害的代汞缓蚀剂。代汞缓蚀剂的主要成分是代汞元素，现在干电池行业常见的代汞元素有铋和铟。但在现有的市售化工商品中，没有一种代汞元素化合物像二氯化汞一样，在电池电解质的PH值条件下能保持良好的溶解状态。电池电解质PH值是4.5-5.0，而现有铋、铟的商品化合物，只能在酸性介质中配制成均相溶液，在PH值4以下甚至更低的PH值条件下，就发生水解，水解产物为氢氧化物沉淀。显然，沉淀物与锌板发生反应的难度必定是大于溶解物的。

发明内容

本发明的目的是要开发一种商品化的便于干电池行业使用的专用代汞助剂及其制备方法，消除现有代汞技术的诸多缺陷。

先将代汞元素化合物即铋的氯化物或氧化物、铟的氯化物或氧化物用盐酸配制成均相溶液，再将络合配位体EDTA加入少量10%氢氧化钠配制成均相溶液，随后在控制代汞元素与EDTA的配方络合摩尔比为1：1.2±0.1、络合温度30-45℃的条件下使两种均相溶液逐步混合、反应2小时即得铋的EDTA络合物中间体和铟的EDTA络合物中间体，最后按下述配比配制（无汞干电池专用代汞助剂）本干电池代汞助剂。它采用包括InCl₃·4H₂O、浓度为18%的HCl和H₂O混合而成的酸料，酸料中InCl₃·4H₂O、浓度为18%的HCl和H₂O的重量比为13：13：13；采用包括EDTA、浓度为10%的NaOH和H₂O混合而成碱料，上述碱料中，EDTA、浓度为10%的NaOH和H₂O的重量比为19：63：50。

本发明代汞助剂的有益效果是：产品原液外观为透明液体，无沉淀物，PH值4.6±0.1，抗水解PH值≧5.5，其代汞元素总含量≧2.8%，完全符合生产无汞干电池产品的技术要求（的需要）。

具体实施方式

实施中的关键步骤是抗水解铋的EDTA络合物中间体和铟的EDTA络合物中间体的合成。

1.铋的EDTA络合物中间体：先将268份软水放入反应器作为底料，在第一加料槽配制酸料，在第二加料槽配制碱料，控制反应液pH值在7以下，酸料和碱料同时加料约1小时，维持反应时间30分钟以上，温度可以是常温或略为加温，加料完毕后将反应液pH值调到4~5，中间体代汞元素铋含量为2.0%，上述酸料配比为：16份BiCl₃，24份18%HCl，8份NH₄Cl，16份H₂O.上述碱料配比为：20份EDTA，100份10%NaOH，78份H₂O。

2.铟的EDTA络合物中间体：先将81份软水放入反应器用作底料，在第一加料槽配置酸料，在第二加料槽配制碱料，控制反应液PH值于7以下，酸料和碱料同时加料，加料时间30分钟以上，保持常温或略为加温，加料完毕后将反应液PH值调节到4-5的范围内。中间体样品代汞元素铟含量2.0%。上述酸料配比：13份InCl₃·4H2O，13份18%HCl，13份H₂O。上述碱料配比：19份EDTA，63份10%NaOH，50份水。

本发明的立足点是——EDTA与Bi³⁺和In³⁺能生成稳定的络合物，其稳定常数分别是27.94和24.9：同时，上述络合物的抗水解能力较强，水解PH值均大于10。