Question

我国具有丰富的锑矿资源，锑及其化合物被广泛应用于机械材料、塑料、阻燃剂、微电子技术等领域，具有十分重要的价值。利用脆硫铅锑精矿（主要成分是Sb₂S₃及PbS）制备锑白（Sb₂O₃）的工艺流程如图所示。

已知：浸出反应Sb₂S₃+3Na₂S = 2Na₃SbS₃

酸化反应4Na₃SbS₃ +9SO₂=6Na₂S₂O₃+3S↓+2Sb₂S₃↓

回答下列问题。

(1)精矿进行研磨的目的是___________________。

(2)在浸出反应中，浸出率随NaOH用量的变化曲线如图所示，其中NaOH的作用是_______________________。

(3)向浸出液中通入SO₂气体进行酸化，得到Sb₂S₃中间体。酸化反应过程中，pH对锑沉淀率及酸化后溶液中Na₂S₂O₃含量的影响如下表所示，则最适宜的pH为__________。 pH不能过低的原因是_______________（结合离子方程式说明）。

pH	酸化后溶液成分/（g·L^-^1）	锑的沉淀率/%
Sb	Na2S2O3
6	0.6	160.5	99.5
7	2.7	157.6	97.5
8	5.6	150.4	95.4
9	10.5	145.0	92.4

(4)浸出液酸化后过滤，得到沉淀混合物，在高温下被氧化，写出所有反应的化学方程式：_____________。

(5)从尾气处理的角度评价该工艺流程在环保方面的优点是__________________。

Answer

增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高浸出率 提供碱性环境，减少Na2S的水解 6 pH较低时发生反应S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O，会造成Na2S2O3损耗 2Sb2S3+9O22Sb2O3+6SO2，S+O2SO2 SO2可以循环利用，减少环境污染

【解析】

（1）将精矿进行研磨有助于增加反应的接触面积，加快反应速率，提高Sb的浸出率；

（2）浸出时加入Na2S溶液中的S2-会发生水解，当加入NaOH时，溶液呈碱性，可以抑制S2-的水解；

（3）从表中可以看出，当pH=6时，溶液中的Sb含量最少，沉淀率最大，故最适宜的pH选择6；如果pH过低，酸化后生成的S2O32-可以与溶液中的H+反应生成S沉淀，影响Na2S2O3的产率。

（4）酸化后的沉淀为Sb2S3和S的混合物，在高温下与氧气发生反应生成SO2和Sb2O3，相应的反应方程式为2Sb2S3+9O22Sb2O3+6SO2，S+O2SO2；

（5）沉淀氧化后有SO2气体生成，将气体通入到酸化溶液中循环利用可以减少环境污染。