由紅土鎳礦(主要成分為NiO,含少量MgO、SiO
2和鐵的氧化物等)可以制取黃鈉鐵礬[Na
2Fe
6(SO
4)
4(OH)
12]和NiSO
4?6H
2O。實驗流程如圖:
(1)“預(yù)處理”中加入H
2O
2的目的是
將鐵元素全部氧化為三價鐵
將鐵元素全部氧化為三價鐵
。
(2)“沉鐵”中若用Na
2CO
3作為除鐵所需鈉源,Na
2CO
3溶液的用量對體系pH和鎳的損失率影響如題17圖-1所示。當Na
2CO
3溶液的用量超過6g/L時,鎳的損失率會增大,其原因可能是
pH>2.2后,產(chǎn)生Fe(OH)3膠體,吸附溶液中的Ni2+,造成鎳的損失率增大
pH>2.2后,產(chǎn)生Fe(OH)3膠體,吸附溶液中的Ni2+,造成鎳的損失率增大
。(Fe
3+、Ni
2+開始沉淀的pH值分別為2.2、7.5)
(3)“沉鎂”前,應(yīng)保證MgO已將溶液pH值調(diào)節(jié)至5.5~6.0,其原因是
pH值過小,氟離子與氫離子結(jié)合形成HF,導(dǎo)致Mg2+沉淀不完全;若pH值過大,會生成Ni(OH)2沉淀
pH值過小,氟離子與氫離子結(jié)合形成HF,導(dǎo)致Mg2+沉淀不完全;若pH值過大,會生成Ni(OH)2沉淀
。
(4)如何判斷“沉鎂”已完全
靜置,向上層清液中繼續(xù)滴加NaF,若無沉淀產(chǎn)生,則反應(yīng)完全
靜置,向上層清液中繼續(xù)滴加NaF,若無沉淀產(chǎn)生,則反應(yīng)完全
。
(5)硫酸鈉與硫酸鎳晶體溶解度曲線圖如圖所示,請設(shè)計由濾液Y制備NiSO
4?6H
2O的實驗方案
加入NaOH溶液,使Ni2+轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2沉淀,過濾后洗滌沉淀,向沉淀中加硫酸溶解,蒸發(fā)濃縮,控制溫度在30.8~53.8℃間冷卻結(jié)晶,趁熱過濾,即可得到NiSO4?6H2O
加入NaOH溶液,使Ni2+轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2沉淀,過濾后洗滌沉淀,向沉淀中加硫酸溶解,蒸發(fā)濃縮,控制溫度在30.8~53.8℃間冷卻結(jié)晶,趁熱過濾,即可得到NiSO4?6H2O
。(可選用的試劑:稀硫酸、NaOH溶液、BaCl
2溶液、Ca(OH)
2、蒸餾水)