Question

钴(Co)是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料，其金属性弱于 Fe 强于 Cu。某低位硫钴铜矿的成分为：CoS、CuFeS₂、CaS、SiO₂， 一种利用生物浸出并回收其中钴和铜的工艺流程如图：

回答下列问题：

(1)Cu²⁺的生物浸出原理如下：

温度超过 50℃浸出率急剧下降，其原因是_____；其他金属离子的浸出原理与上图类似， 写出由 CoS 浸出 Co²⁺的离子方程式_____。

(2)浸出渣的主要成分为_____。

(3)萃取分离铜的原理如下：Cu²⁺+2(HR)_org(CuR₂)_org+2H⁺。根据流程，反萃取加入的试剂应该为_____(写化学式)。

(4)除铁步骤中加入 H₂O₂，调节溶液的 pH 至 4，将 Fe²⁺转化为 FeOOH 过滤除去，写出该转化的离子方程式为_____。检验 Fe²⁺是否完全被转化的试剂为_____。

(5)通过电解法制得的粗钴含有少量铜和铁，需要电解精炼，进行精炼时，精钴应处于_____极(填“阴”或“阳”)，阳极泥的主要成分为_____。

Answer

温度过高细菌失活 CaSO4、SiO2 H2SO4 铁氰化钾 阴 铜

【解析】

（1）温度过高细菌失活，浸出率急剧下降，根据Cu2+的生物浸出推断Co2+的生物浸出；

（2）由生物浸出原理图可知S元素最终转化为SO42-，与Ca2+结合生成CaSO4沉淀，SiO2不参与反应，金属阳离子进入滤液；

（3）根据平衡移动原理可知，反萃取需加入酸，由流程图可知反萃取后得到CuSO4溶液。则应加入硫酸；

（4）H2O2和Fe2+反应生成FeOOH沉淀，根据电荷守恒和原子守恒配平方程；亚铁离子遇到铁氰化钾会生成深蓝色的沉淀，故检验亚铁离子可选用铁氰化钾溶液；

（5）电解精炼时粗钴为阳极，放电顺序为Fe＞Co＞Cu，精钴为阴极电解质为CoSO4，以此分析。

（1）温度过高细菌失活，浸出率急剧下降；根据Cu2+的生物浸出可知矿物再细菌和Fe3+作用下化合物中S元素转化为S单质，则Co2+的生物浸出离子方程式为：，故答案为 ：温度过高细菌失活；；

（2）由生物浸出原理图可知S元素最终转化为SO42-，与Ca2+结合生成CaSO4，SiO2不参与反应，金属阳离子进入滤液，则浸出渣的主要成分为CaSO4、SiO2，故答案为：CaSO4、SiO2；

（3）根据平衡移动原理可知，反萃取需加入酸，由流程图可知反萃取后得到CuSO4溶液。则应加入硫酸，故答案为：H2SO4；

（4）H2O2和Fe2+反应生成FeOOH沉淀，离子方程式为 。检验检验亚铁离子可用铁氰化钾溶液，若生成蓝色沉淀则存在亚铁离子，故答案为：；铁氰化钾；

（5）电解精炼时粗钴为阳极，精钴做阴极。电解精炼时，Fe和Co溶解，Cu较不活泼，不能溶解，因此，阳极泥主要为铜，故答案为：阴；铜。