小专题原料的预处理（定稿）

课题：课题：工艺流程——原料的预处理工艺流程总第(3)期整理与编辑：沈立鹏一：常见处理方法（1）研磨、粉碎、雾化：将块状或粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物接触面，以加快反应速率或使反应更充分【增大原料的转化率（或浸取率）】（2）灼烧（煅烧、焙烧）：①使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿；除去碳及有机物；除去热不稳定的杂质②恒重法：样品连续两次干燥与灼烧后质量之差小于。（3）提高固体的焙烧效率：增加氧气的量、固体充分粉碎、逆流焙烧、适当升温等。（4）浸取：向固体中加入当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等（5）浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少（6）酸浸：在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过除去的过程；溶解、去氧化物（膜）（7）碱浸：去油污，去铝片氧化膜，溶解、二氧化硅（加碱量不宜过多，可能是会消耗盐酸）（8）水浸：与水接触反应或溶解（9）浸出率：提高浸出率①将矿石研成粉末，提高接触面积；②搅拌，使反应更加充分；③当增大酸的浓度；④加热；⑤延长浸出时间。二：对应练习（试题难度较小，暂无详解）1．某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有(要求写出两条)。【答案】升高温度、搅拌、多次浸取等2．聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点，一种用钢管厂的废铁渣（主要成分Fe3O4，少量碳及二氧化硅）为原料制备的流程如下：废铁渣进行“粉碎”的目的是____________。【答案】减小颗粒直径，增大浸取时的反应速率和提高铁浸取率3．硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：已知：硼酸为粉末状晶体，易溶于水，加热到一定温度可分解为无水物。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有（写两条）：___。【答案】减小铁硼矿粉粒径、提高反应温度4．磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知：磷精矿主要成分：Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。上述流程中所采取的实验措施能加快反应速率有_____________。【答案】研磨和加热5．锡酸钠用于制造陶瓷电容器的基体、颜料和催化剂。工业上以锡碲渣(主要含Na2SnO3和Na2TeO3)为原料，制备锡酸钠的工艺流程图如下，请回答下列问题：已知：锡酸钠(Na2SnO3)和亚碲酸钠(Na2TeO3)均易溶于碱。(1)“碱浸”过程中，锡碲浸出率与溶液中游离碱质量浓度关系如图所示，则最理想的质量浓度为__________，理由是______________。【答案】浓度超过100后，锡浸出率增幅变小，但碲浸出率却提高较大，不利于后续分离6．用生产甲醇的废催化剂(主要成分为ZnO和CuO,还含有少量有机杂质等)制散CuCl和ZnO的工艺流程如下：预处理时,废催化剂需进行“粉碎”的主要目的是________；步骤②中“煅烧”的目的是______________。【答案】提高铜和锌的浸取率使其中的C、N、S等杂质被氧化而除去7．草酸镍晶体（NiC2O4·2H2O）难溶于水，工业上用废镍催化剂（成分主要为Ni，含有一定量的Al2O3、Fe、SiO2、CaO等）制备草酸镍晶体的流程如图所示：“酸浸”前将废镍催化剂粉碎的目的是：____。【答案】增大接触面积，提高酸浸速率8．氯化铬晶体（CrCl3·6H2O）是一种重要的工业原料，工业上常用铬酸钠（Na2CrO4）来制备。实验室以红矾钠（Na2Cr2O7）为原料制备CrCl3·6H2O的流程如下：已知：①Cr2O72－＋H2O2CrO42－＋2H+；②CrCl3·6H2O不溶于乙醚，易溶于水、乙醇，易水解。写出碱溶发生反应的化学方程式____________________________________，所加40%NaOH不宜过量太多的原因是______________________________。【答案】Na2Cr2O7+2NaOH＝2Na2CrO4+H2O避免还原时消耗过多盐酸9．以菱锰矿主要成分,还含有、等杂质为原料制备二氧化锰的工艺流程如下：①“酸浸”过程中加入过量硫酸的目的除了加快酸浸的速率、_____________、___________。②要提高“酸浸”的速率,还可以采取的方法是________________________________________。【答案】①提高菱锰矿中锰元素的浸出率提高菱锰矿的转化率抑制的水解②适当升温，搅拌，粉碎矿物10．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)是印染工业的一种常用原料，连二亚硫酸钠又称保险粉，可溶于水，但不溶于甲醇，其固体受热、遇水都会发生反应放出大量的热，甚至引起燃烧，工业制备流程如下：向液锌中鼓入M气体，使液态锌雾化，目的是___________________；【答案】增大锌反应的表面枳，加快化学反应速率11．氯化铁是一种重要的化学试剂和化工原料，工业上以黄铁矿（主要成分为FeS2）为原料在制备硫酸的同时，