Question

以红土镍矿（含NiO及铁、镁、硅的氧化物等）为原料制备Ni(OH)₂的工艺流程如图：

（1）“酸浸”时，H₂SO₄稍过量的目的是___。

（2）“氧化”时，Fe²⁺发生反应的离子方程式为___。

（3）“沉铁”时生成黄钠铣矾[Na₂Fe₆(SO₄)₄(OH)₁₂]沉淀.该反应的化学方程式为___。

（4）“沉镁”时，需综合考虑镁去除率和镍损失率。不同pH下镁去除率和镍损失率如图所示。

①应控制反应体系的pH约为___（填字母）。

A.5.0     B.6.0     C.6.5

②巳知K_sp(MgF₂)=7.4×10^-11。要使“沉镁”所得滤液中c(Mg²⁺)≤7.4×10^-7mol·L^-1，则应控制滤液中c(F^-)不低于___。

（5）“沉镍”所得滤液中，可循环使用的主要溶质为___（填化学式）。

Answer

提高铁和镍元素的浸出率 2H++2Fe2++H2O2===2Fe3++2H2O 3Fe2(SO4)3+Na2SO4+6H2O+6MgO===Na2Fe6(SO4)4(OH)12+6MgSO4 B 0.01mol·L—1 Na2SO4

【解析】

红土镍矿加硫酸溶液酸浸时，除硅的氧化物外，其他均溶解，因此滤渣1为硅的氧化物，而滤液1中含Fe2+、Mg2+和Ni2+，Fe2+被H2O2溶液氧化成Fe3+，沉铁时投入硫酸钠和氧化镁，发生反应3Fe2(SO4)3+Na2SO4+6H2O+6MgO===Na2Fe6(SO4)4(OH)12+6MgSO4，再加NaF溶液沉镁后经过滤得到Mg(OH)2和[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]的沉淀，所得滤液再加NaOH可得Ni(OH)2。

（1）“酸浸”时，H2SO4稍过量可提高铁和镍元素的浸出率，故答案为：提高铁和镍元素的浸出率；

（2）Fe2+被H2O2溶液氧化成Fe3+，反应方程式为：2H++2Fe2++H2O2===2Fe3++2H2O；

（3）根据上述分析，“沉铁”时生成黄钠铣矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]的化学方程式为：3Fe2(SO4)3+Na2SO4+6H2O+6MgO===Na2Fe6(SO4)4(OH)12+6MgSO4；

（4）根据图像可知，镁去除率最高和镍损失率最低的综合pH为6.5，故选B；

（5）Ksp(MgF2)=c(Mg2+)·c2(F—)=7.4×10-11，要使“沉镁”所得滤液中c(Mg2+)≤7.4×10-7mol·L-1，c2(F—) ，故答案为：0.01mol·L—1；

（6）“沉镍”所得滤液中主要含Na2SO4，故循环利用的主要成分为Na2SO4。