以高硫鋁土礦(主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金屬硫酸鹽)為原料,生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如圖:
(1)高硫鋁土礦焙燒前粉碎成礦粉的目的是
增大礦石的表面積,加快焙燒反應(yīng)速率,使焙燒更充分
增大礦石的表面積,加快焙燒反應(yīng)速率,使焙燒更充分
。
(2)焙燒過程均會(huì)產(chǎn)生SO2,用NaOH溶液吸收過量SO2的離子方程式為 SO2+OH?=HSO3?
SO2+OH?=HSO3?
。
(3)添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒,其硫去除率隨溫度變化曲線如圖所示。已知:多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600℃,硫去除率=。
①不添加CaO的礦粉在低于500℃焙燒時(shí),去除的硫元素主要來(lái)源于 FeS2
FeS2
。
②700℃焙燒時(shí),添加CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低,其主要原因是 硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4而留在礦粉中
硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4而留在礦粉中
。
(4)向“過濾”得到的濾液中通入過量CO2,發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
。
(5)“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2,理論上完全反應(yīng)消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=1:16
1:16
。