Question

以镍黄铁矿为原料制备的工艺流程如下：

已知：①高镍锍的主要成分为、、、的低价硫化物及合金；

②氧化性：；

③，，。

回答下列问题：

(1)“酸浸”时，溶液需过量，其目的是________。

(2)“氧化”时反应的化学方程式为________，若用代替溶液，使转化为，则需至少为________。

(3)“除铁”的原理是________。

(4)“过滤”时滤渣1的主要成分是________。

(5)“沉镍”后需过滤、洗涤，证明沉淀已洗涤干净的方法是________________。若“沉镍”后的滤液中，则滤液的________。

(6)“除钴”时，发生反应的离子方程式为________。

Answer

提高镍元素的浸取率 0.1 与反应使溶液升高，解生成沉淀而除去 、 取最后一次洗涤液少量，向其中滴加盐酸酸化的溶液，若无白色沉淀生成，则沉淀已洗涤干净 9

【解析】

用硫酸溶液溶解高镍铳并过滤，除去不溶于酸和水的杂质Cu和CuS，同时得到含有Ni2+、Fe2+及Co2+的滤液，向滤液加入H2O2主要是氧化溶液中的Fe2+得Fe3+，后用CaCO3调节溶液pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，通过过滤除去，达到除铁的目的，过滤后的滤液中继续加入NiOOH，可生成Co(OH)3，再过滤除去，达到除钴的目的，最后滤液中加入NaOH溶液，并过滤即可得到Ni(OH)2。

(1)“酸浸”时，加入过滤的硫酸溶液，可使高镍铳完全溶解，提高镍元素的浸取率；

(2) H2O2氧化溶液中的Fe2+得Fe3+，发生反应的化学方程式为2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O；若用NaClO代替H2O2溶液，使0.2mol Fe2+转化为Fe3+，共转移0.2mole-，NaClO的还原产物为NaCl，则需NaClO至少为=0.1mol；

(3)Fe3+在溶液中存在水解平衡为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，加入CaCO3能与H+反应使溶液pH升高，Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀而除去；

(4)由分析知，“过滤”时滤渣1的主要成分是不溶液于稀硫酸的Cu为CuS；

(5) Ni(OH)2的表面附着液中含有SO42-，则取最后一次洗涤液少量，向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则沉淀已洗涤干净；已知Ksp[Ni(OH)2]=1×10-15=c(Ni2+)×c2(OH-)，则c(OH-)=mol/L=10-5mol/L，此时溶液pH=9；

(6)“除钴”时NiOOH可生成Co(OH)3，则发生反应的离子方程式为NiOOH+Co2++H2O=Ni2++Co(OH)3。