某工廠以鎳廢渣(主要成分為Ni,含少量Fe、Fe3O4、Al2O3和不溶性雜質(zhì)等)為原料制備翠礬(NiSO4?7H2O),其生產(chǎn)工藝如圖:
可通過調(diào)節(jié)溶液的pH范圍只生成某些氫氧化物沉淀,從而分離物質(zhì),有關(guān)離子沉淀的pH范圍如下表:
金屬離子 |
開始沉淀的pH |
完全沉淀的pH |
Fe3+ |
2.7 |
3.7 |
Fe2+ |
7.6 |
9.7 |
Ni2+ |
7.1 |
9.2 |
回答下列問題:
(1)堿浸前鎳廢渣要進行粉碎,目的是
增大接觸面積,加快反應(yīng)速率
增大接觸面積,加快反應(yīng)速率
?!皦A浸”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
。
(2)“轉(zhuǎn)化”過程中加入H
2O
2的目的是將“酸浸”后溶液中的Fe
2+氧化為Fe
3+,該過程用離子方程式表示為
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
?!稗D(zhuǎn)化”過程中溫度不宜過高,原因是
防止雙氧水受熱分解
防止雙氧水受熱分解
。
(3)調(diào)節(jié)pH=a,是為了將溶液中的鐵元素轉(zhuǎn)化為沉淀完全除去,a的取值范圍是
3.7≤a<7.1
3.7≤a<7.1
。
(4)“操作1”的具體操作是
蒸發(fā)濃縮
蒸發(fā)濃縮
、
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
、過濾、洗滌、干燥。