硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣,主要化学成分为SiO2(约45%)、Fe2O3(约40%)、Al2O3(约10
依据废渣溶于过量盐酸得到溶液B中含有溶质为:MgCl2、AlCl3、FeCl3和过量HCl;B溶液中加入氢氧化钠溶液,调节溶液PH=3.2后,生成氢氧化铁沉淀;和滤液MgCl2、AlCl3和过量HCl;在加入过量氢氧化钠溶液,过滤得到滤液中为NaCl,NaAlO2;通入二氧化碳气体生成氢氧化铝沉淀,过滤得到氢氧化铝沉淀,灼烧得到Al2O3;
(1)废渣主要化学成分为SiO2(约45%)、Fe2O3(约40%)、Al2O3(约10%)和MgO(约5%);加入过量盐酸或稀硫酸,Fe2O3碱性氧化物,Al2O3两性氧化物、MgO碱性氧化物都溶于过量的酸,只有二氧化硅不溶,经过滤后可分离;根据表中数据可知调节溶液PH=3.2后,生成氢氧化铁沉淀,
故答案为:HCl (H2SO4); Fe(OH)3; 过滤;
(2)依据流程图画出;,
故答案为:;
(3)若用铁粉还原Fe3+,会引入更多的铁元素,使测得的铁元素的含量偏大;可根据Fe3+的性质确定Fe3+是否已全部被还原,
故答案为:偏大;取预处理后的溶液少许,加入KSCN溶液,若不出现血红色,说明Fe3+已全部被还原;
(4)因KMnO4标准溶液本身就是一种指示剂,滴入最后一滴溶液变为紫色;
故答案为:与滴下最后一滴KMnO4标准溶液时,溶液颜色变为紫红色,且在半分钟内不褪色;
(5)利用关系式法计算:
5Fe2+~~~~MnO4-
2×10-5mol 1.000×10-2mol?L-1×0.01L×4
铁元素的质量为:2×10-3mol×56g/mol=0.112 g;
铁元素的质量分数为
| 0.112g |
| 2.000g |
故答案为:5.6%.
Ⅰ.根据硫酸渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO,当向硫酸渣中加过量盐酸时,二氧化硅和盐酸不反应,所以固体A是二氧化硅,氧化铁、氧化铝、氧化镁和盐酸反应,所以溶液B的溶质是氯化镁、氯化铁、氯化铝、盐酸(过量);向溶液B中加试剂①并调节溶液的pH值为3.7,结合题意溶液pH=3.7时Fe3+已经沉淀完全知,试剂①是能和氯化铁反应生成沉淀的物质且和铝离子反应没有沉淀生成,所以试剂①只能是强碱溶液,固体C是氢氧化铁;向溶液D中加入试剂①并调节溶液的pH值为13,溶液呈强碱性溶液,铝元素在溶液中以偏铝酸根离子存在,镁离子和氢氧根离子生成氢氧化镁沉淀,所以固体E是氢氧化镁;溶液F的溶质含有偏铝酸钠和氯化钠,向F溶液中通入过量二氧化碳气体,偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀,所以G是氢氧化铝,
(1)固体A是二氧化硅,可用于制光导纤维、制玻璃、制纯硅、制工艺品等,
故答案为:制光导纤维、制玻璃、制纯硅、制工艺品等;
(2)试剂①能溶解氢氧化铝,应为强碱,只有氢氧化钠符合,故答案为:a;
(3)因PH值精确到小数点后一位,而石蕊试液测得的PH值在一个范围内,广泛pH试纸测得的PH值是一个整数,精密pH试纸、pH计均可准确到小数点后一位,
故答案为:cd;
(4)因溶液的PH值为13,c(OH-)=10-1mol?L-1,Ksp=c(Mg2+)×c2(OH-)=c(Mg2+)×10-2=1.8×10-11,所以c(Mg2+)=1.8×10-9 mol?L-1,溶液H中的溶质为NaCl、NaHCO3,
故答案为:1.8×10-9 mol?L-1;NaCl、NaHCO3;
Ⅱ.(1)因KMnO4标准溶液本身就是一种指示剂,滴入最后一滴溶液变为紫色,且半分钟内颜色不变,可说明达到滴定终点,
故答案为:滴下最后一滴KMnO4标准溶液时,溶液颜色变为紫红色,且在半分钟内不褪色;
(2)利用关系式法计算:
5Fe2+~~~~MnO4-
2×10-5mol 1.000×10-2mol?L-1×0.01L×4,
铁元素的质量为:2×10-3mol×56g/mol=1.12×10-1g,
铁元素的质量分数为
| 1.12×10?1g |
| 2.000g |
故答案为:5.6%.
因为硫酸是属于“第三类非药品类易制毒品”,所以硫酸的经营纳入了由公安机关管理的范围,但还不是“禁用物品”,那“硫酸渣”当然也不是“禁用物品”了,但是也要到当地的“安全监督局”备案。
化工废渣的一种,用黄铁矿制造硫酸或亚硫酸过程中排出的废渣,主要化学成分为Fe2O3:20-50%,SiO2:15-65%,Al2O3:10%,CaO:5%,MgO<5%,S:1-2%,一般还含有Cu、Co等。其化学成分不同利用途径也有所不同,高铁硫酸渣最有效的利用是作为炼铁原料,硫酸渣则可用作水泥原料、制砖材料等。目前某些国家已做到全部利用,我国利用量只有50%左右。Fe2O3:20-50%,SiO2:15-65%,Al2O3:10%,CaO:5%,MgO<5%,S:1-2%气量的各有不同所含的物理量也会变化,不一定是固定值。
硫酸渣有十多种用途
硫酸渣含三氧化二铁(Fe O3)20~50%,二氧化硅(SiO2)15~65%,三氧化二铝10%左右,氧化钙5%左右,氧化镁5%以下,硫1~3%,一般还含有铜、钴等有色金属,还有部分含有金、银等贵金属。
硫酸渣依化学成分处理目的不同和,最少有十多种用途可以选择。
最常见的是做炼铁原料和水泥原料,其实硫酸渣还是制砖的好原料,不过,把硫酸渣变成新型净水剂可以获得较好效益,另外,还可以从硫酸渣中回收和制造还原铁粉、三氯化铁、铁系颜料等,以及综合回收其中的贵金属金、银及铜、钴等有色金属。根据投资和市场,可以单项或综合选择工艺流程。他的具体价值也要根据他的成分来定,你要检验里面物质的含量,然后判断是不是值470元/吨.
还有他的分类:
褐色硫酸渣:主要指标:Fe≥46% 以上 ,As<0.1% , H2O≤22%。褐色硫酸渣用于生产水泥的铁校正原料,铁精粉的配置,氧化铁红的提取,铁球团的烧洁等。
黑色硫酸渣:主要指标:51%≤Fe≤52%;As<0.1%H2O≤25%.黑色硫酸渣用于铁精粉的配置,铁球团的烧洁等。
主要化学成分Fe2O3:20-50%,SiO2:15-65%,Al2O3:10%,CaO:5%,MgO<5%,S:1-2%,一般还含有Cu、Co等。其化学成分不同利用途径也有所不同,高铁硫酸渣最有效的利用是作为炼铁原料,硫酸渣则可用作水泥原料、制砖材料等。某些国家已做到全部利用,我国利用量只有50%左右。Fe2O3:20-50%,SiO2:15-65%,Al2O3:10%,CaO:5%,MgO<5%,S:1-2%气量的各有不同所含的物理量也会变化,不一定是固定值。
硫酸渣依化学成分不同,有十多种用途。主要可用作:
① 水泥原料:高铁硫酸渣(含Fe2O345%),可代替铁粉,用作水泥生料配料,起调节水泥烧成温度、保证铁酸盐成分和调节水泥凝结时间的作用。这项技术已广泛应用。低铁硫酸渣(含SiO250%以上)成分与烧粘土相似,为火山灰质材料。水淬后成黑色颗粒,具有水硬活性,可作硅酸盐水泥的混合材料,配制普通硅酸盐水泥和火山灰质硅酸盐水泥。
② 炼铁原料:用高铁硫酸渣炼铁是最有效的利用。中国许多钢铁厂常以5~10%硫酸渣代替铁矿粉,用于炼铁。通过选矿,将硫酸渣的铁含量提高到50%以上,硫含量降低到1%以下,可直接制成球团矿或烧结矿,送入小高炉炼铁。
巴西等国采用回转窑冶炼生铁-水泥法,以硫酸渣为原料,生产生铁和水泥。中国试验采用的工艺流程(见图)为:将石灰石熔剂和无烟煤还原剂配入硫酸渣,混合磨细达到4900孔/厘米2 筛的筛余量小于10%。将混和料制成球团,干燥后再加入4%焦炭屑(粒度为3~5毫米),按比例从回转窑尾送入窑内冶炼。在窑头喷入烟煤或油等形成火焰热源。炉料的运行同火焰气流成逆相运动,在窑内还原出生铁。在窑头端部约1.2米处,砌筑高300毫米的挡圈,把铁水积存在窑内,定时从窑墙的铁水口将铁水放出,得到低硫、低硅灰口生铁。炉渣是固熔体,经冷却带从卸料口连续排出,成为水泥熟料。这种水泥熟料含有5~7%粒铁,须经破碎、磁选除铁,再配入4%石膏,即可磨制普通硅酸盐水泥。但炉渣固化点低,易在窑内固结,是有待解决的问题。 ③ 制砖原料:低铁硫酸渣(含Fe2O32.5%以下)可制蒸汽养护砖或碳化砖。用85%烧渣加15%石灰,混合磨细,达到全部通过100目筛,加12%水,进行消化、压成砖坯,再经24小时蒸汽养护,可制成75号砖。先将硫酸渣加工成混合料(粒度小于1毫米的占65%,大于或等于1毫米的占10%,大于1.5毫米的占25%),加入20%石灰,制成砖坯,放入二氧化碳浓度为20%的密封炭化窑,可制成50号砖。
目前正在试验研究用高温和中温氯化法从硫酸渣中回收和制造还原铁粉、三氯化铁、铁红等,以及回收铜、钴等有色金属。