工業(yè)上可用軟錳礦制備硫酸錳。某生產(chǎn)硫酸錳的工藝流程如圖:
已知:①軟錳礦的主要成分是MnO2,還含有SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3等。
②MnO2在酸性條件下氧化性較強。
③不同金屬離子沉淀的pH
物質(zhì) |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
Mn(OH)2 |
開始沉淀 |
1.9 |
6.5 |
3.3 |
7.7 |
沉淀完全 |
3.7 |
9.7 |
5.2 |
9.8 |
④MnSO
4在不同溫度下的溶解度
溫度/℃ |
50 |
80 |
90 |
100 |
溶解度/(g/100g水) |
58 |
48 |
42 |
34 |
完成下列填空:
(1)軟錳礦與鐵、稀硫酸可能發(fā)生的氧化還原反應有:Fe+2H
+→Fe
2++H
2、
Fe+2Fe3+=3Fe2+
Fe+2Fe3+=3Fe2+
、
3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O
3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O
。(再寫兩個離子反應方程式)
(2)浸出液中含F(xiàn)e
2+和Fe
3+。寫出檢驗浸出液中含F(xiàn)e
2+的方法。
取樣,加入CaCO3(NaOH溶液等)使溶液pH升至3.7 (大于3.7小于6.5都可),再加入KSCN溶液,振蕩,再加入少量H2O2(氯水等),溶液變?yōu)榧t色
取樣,加入CaCO3(NaOH溶液等)使溶液pH升至3.7 (大于3.7小于6.5都可),再加入KSCN溶液,振蕩,再加入少量H2O2(氯水等),溶液變?yōu)榧t色
。
(3)加入CaCO
3之前需加入H
2O
2,選H
2O
2的理由是:
氧化Fe2+為Fe3+且不引入新雜質(zhì)
氧化Fe2+為Fe3+且不引入新雜質(zhì)
。
(4)加入MnF
2的目的可能是:
除去溶液中的Ca2+
除去溶液中的Ca2+
。
(5)從濾液中獲得MnSO
4晶體的方法是:
將濾液加熱濃縮、蒸發(fā)結晶、趁熱過濾
將濾液加熱濃縮、蒸發(fā)結晶、趁熱過濾
。
(6)在m(H
2SO
4):n(MnO
2)=2.1:1、反應溫度為50℃條件下,探究n(Fe):n(MnO
2)對錳浸出率的影響,實驗數(shù)據(jù)如圖所示。工業(yè)上宜選擇n(Fe):n(MnO
2)=0.78:1,請結合圖象說明原因。
n(Fe):n(MnO2)=0.78時,錳浸出率已達96%,再增加Fe的比例,錳浸出率改變不多,而后續(xù)除去Fe又會增加成本
n(Fe):n(MnO2)=0.78時,錳浸出率已達96%,再增加Fe的比例,錳浸出率改變不多,而后續(xù)除去Fe又會增加成本
。