鈧(Sc)及其化合物在電子、超導(dǎo)合金和催化劑等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。一種利用鈦白廢酸(含TiO2+、Sc3+、Fe3+等離子的硫酸廢液)和拜爾法赤泥(含有Sc2O3、Al2O3、Fe2O3、SiO2等)聯(lián)合提取鈧的工藝流程如圖。
回答下列問(wèn)題:
(1)“酸浸”所得浸渣的主要成分是
SiO2
SiO2
。
(2)“洗鈦”中H2O2的作用是 C
C
(填標(biāo)號(hào))。
A.作氧化劑
B.作還原劑
C.作配體
(3)“萃取”是用酸性磷酸酯萃取劑(P507)、苯乙酮、磺化煤油配得的混合液作萃取劑,P507質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w)對(duì)萃取率的影響如表所示、料液溫度對(duì)分離系數(shù)(β)的影響如圖1所示,萃取時(shí)P507最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)及料液溫度分別為 3%
3%
、65℃
65℃
。
w(P507)/% |
分相情況 |
鈧萃取率/% |
鐵萃取率/% |
1 |
分相容易 |
90.74 |
14.89 |
2 |
分相容易 |
91.74 |
19.88 |
3 |
分相容易 |
92.14 |
13.30 |
5 |
有第三相 |
90.59 |
28.47 |
8 |
輕微乳化 |
90.59 |
34.85 |
(4)含鈧元素的微粒與pF[pF=-lgc(F
-)]、pH的關(guān)系如圖2所示,用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH最好小于
4.2
4.2
,“沉鈧”所得濾液中c(F
-)應(yīng)大于
10-4.2
10-4.2
mol?L
-1。
(5)傳統(tǒng)制備ScF
3的方法是先得到ScF
3?6H
2O,再高溫脫水得到ScF
3,但所得ScF
3通常含有ScOF雜質(zhì),原因是
ScF
3+H
2O
ScOF+2HF↑(或ScF
3?6H
2O
ScOF+2HF↑+5H
2O)
ScF
3+H
2O
ScOF+2HF↑(或ScF
3?6H
2O
ScOF+2HF↑+5H
2O)
(用化學(xué)方程式表示)。已知該流程中“沉鈧”所得濾渣是ScF
3與NH
4Cl形成的水合復(fù)鹽沉淀,“脫水除銨”可制得高純度ScF
3的原因是
“除銨”時(shí)NH4Cl分解生成HCl,抑制Sc3+的水解
“除銨”時(shí)NH4Cl分解生成HCl,抑制Sc3+的水解
。