磁性材料產(chǎn)業(yè)是21世紀(jì)各國競相發(fā)展的高科技支柱產(chǎn)業(yè)之一,作為信息產(chǎn)業(yè)和機(jī)電工業(yè)的重要基礎(chǔ)功能材料,磁性材料廣泛用于電子信息、軍事技術(shù)等領(lǐng)域。碳酸錳主要用于制備軟磁鐵氧體,工業(yè)上以軟錳礦(主要成分為MnO2)和黃鐵礦(主要成分為FeS2)為主要原料制備碳酸錳的主要工藝流程如圖:
已知:幾種金屬離子沉淀的pH如下表。
|
Fe2+ |
Fe3+ |
Cu2+ |
Mn2+ |
開始沉淀的pH |
7.5 |
3.2 |
5.2 |
8.8 |
完全沉淀的pH |
9.2 |
3.7 |
7.8 |
10.4 |
回答下列問題:
(1)為了提高溶浸工序中原料的浸出效率,采取的措施不合理的有
D
D
。
A.?dāng)嚢?br />B.適當(dāng)升高溫度
C.研磨礦石
D.加入足量的水
(2)溶浸過程中主要產(chǎn)生的金屬陽離子為Fe
3+、Mn
2+,還含有少量Fe
2+、Cu
2+、Ca
2+。在加入石灰調(diào)節(jié)溶液的pH前,先加入適量的軟錳礦,其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
2FeS
2+15MnO
2+28H
+=2Fe
3++14H
2O+15Mn
2++4
2FeS
2+15MnO
2+28H
+=2Fe
3++14H
2O+15Mn
2++4
,加入石灰調(diào)節(jié)溶液pH的范圍為
3.7≤pH<5.2
3.7≤pH<5.2
。
(3)凈化工序的目的是除去溶液中的Cu
2+、Ca
2+等雜質(zhì),故濾渣主要是CaF
2和
CuS
CuS
(填化學(xué)式)。若測得濾液中c(F
-)為0.001mol?L
-1,則凈化工序中Ca
2+是否沉淀完全?
否
否
(填“是”或“否”)[已知:K
sp(CaF
2)=1.46×10
-10]。
(4)有人認(rèn)為凈化工序中使用NaF會(huì)引起污染,建議用(NH
4)
2CO
3代替NaF,但是用(NH
4)
2CO
3代替NaF的缺點(diǎn)是
會(huì)使Mn2+沉淀進(jìn)入濾渣,降低碳酸錳的產(chǎn)率
會(huì)使Mn2+沉淀進(jìn)入濾渣,降低碳酸錳的產(chǎn)率
。
(5)如圖為黃鐵礦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對錳浸出率的影響,僅據(jù)圖中信息,黃鐵礦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)保持在
40
40
%左右。