錳是冶煉工業(yè)中常用的添加劑。以碳酸錳礦(主要成分為MnCO3,還含有少量FeCO3、NiCO3等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)金屬錳的工藝流程如圖,請(qǐng)回答以下問題:
(1)步驟Ⅰ中,將碳酸錳礦研磨成粉末的主要目的是
加快反應(yīng)速率,提高轉(zhuǎn)化率
加快反應(yīng)速率,提高轉(zhuǎn)化率
,其中碳酸錳與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 MnCO3+H2SO4═MnSO4+H2O+CO2↑
MnCO3+H2SO4═MnSO4+H2O+CO2↑
。
(2)步驟Ⅱ中,加入二氧化錳發(fā)生以下反應(yīng):MnO2+2FeSO4+2H2SO4=MnSO4+2H2O+Fe2(SO4)3,已知濾液1中的主要溶質(zhì)為MnSO4,同時(shí)還含有少量NiSO4,則步驟Ⅱ中加入氨氣和水的主要目的是 除去硫酸鐵
除去硫酸鐵
。
(3)步驟Ⅲ中,所得濾液2中含有的溶質(zhì)為MnSO4、(NH4)2SO4,則濾渣2中主要成分為 NiS
NiS
。(填化學(xué)式)
(4)步驟Ⅳ中,電解后的廢液中還含有Mn2+,常用石灰乳進(jìn)行一級(jí)沉降得到沉淀Mn(OH)2和氨氣,過濾后,再向?yàn)V液中加入Na2S進(jìn)行二級(jí)沉降得到沉淀MnS。沉降過程的產(chǎn)物中,氨氣
氨氣
可循環(huán)利用于上述流程。