Ⅰ高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料,工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備,工藝如下圖所示。回答下列問題:
相關(guān)金屬離子[c0(Mn+)=0.1 mol?L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:
金屬離子 |
Mn2+ |
Fe2+ |
Fe3+ |
Al3+ |
Mg2+ |
Zn2+ |
Ni2+ |
開始沉淀的pH |
8.1 |
6.3 |
1.5 |
3.4 |
8.9 |
6.2 |
6.9 |
沉淀完全的pH |
10.1 |
8.3 |
2.8 |
4.7 |
10.9 |
8.2 |
8.9 |
(1)“濾渣1”含有S和
SiO2(不溶性硅酸鹽)
SiO2(不溶性硅酸鹽)
;寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式
MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O
MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O
。
(2)“氧化”中添加適量的MnO
2的作用是將
Fe2+氧化為Fe3+
Fe2+氧化為Fe3+
。
(3)“調(diào)pH”除鐵和鋁,溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為
4.7
4.7
~6之間。
(4)“除雜1”的目的是除去Zn
2+和Ni
2+,“濾渣3”的主要成分是
NiS和ZnS
NiS和ZnS
。
(5)“除雜2”的目的是生成MgF
2沉淀除去Mg
2+.若溶液酸度過高,Mg
2+沉淀不完全,原因是
F-與H+結(jié)合形成弱電解質(zhì)HF,MgF2?Mg2++2F-平衡向右移動
F-與H+結(jié)合形成弱電解質(zhì)HF,MgF2?Mg2++2F-平衡向右移動
。
(6)寫出“沉錳”的離子方程式
Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O
Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O
。