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文档简介

实验5

从硼镁泥制取七水硫酸镁一、实验目的1.了解硼镁泥综合利用的意义2.掌握从硼镁泥制取七水硫酸镁的原理和方法3.练习抽滤、蒸发、浓缩和结晶等操作方法二、实验原理硼镁泥是硼镁矿生产硼砂的废渣,其中含25%-38%的MgO,是可贵的镁资源。硼镁泥利用的意义:•

对附近农田和水质会造成严重污染。•可以制取碳酸镁和无水硫酸钠、轻质氧化镁和无水硫酸钠、制取七水硫酸镁。硼镁泥是硼砂生产的副产品:2MgO•B

O

+Na

CO

+CO

=Na

B

O

+2MgCO

(MgCO

•Mg(OH)

)2

32322

47332(硼镁矿)硼镁泥为弱碱性混合物。(硼砂)[硼镁泥(废渣)]硼镁泥的主要化学成分为:成分CaO

BO

AlOMgO

SiO

Fe

OMnOCO22232323质量分数%25~38

18~25

6~15

1~3

1~2

1~21~215~20从硼镁泥制取七水硫酸镁的原理:(1)用硫酸浸提硼镁泥中的镁、铁、锰、铝等转化为离子进入浸出液。主要反应:MgCO

+H

SO

=MgSO

+CO

+H

O3244224MgCO

•Mg(OH)

+5H

SO

=5MgSO

+4CO

+7H

O3224422Na

B

O

+H

SO

+5H

O=4H

BO

+Na

SO2

472423324加入硫酸的量应控制在反应后料浆的pH约等于1。(2)氧化因为Fe(OH)

(7.5~9.0)和Mn(OH)

(8.6~10.1)的pH与Mg(OH)

的222沉淀pH值(9.6~11)比较接近,所以不能用直接调节pH的方法除去Fe2+和Mn2+。加少量硼镁泥调节pH值为5~6,再加入次氯酸钠氧化Fe2

和Mn2

+以沉淀形式除去。主要反应为:-2Fe2+

ClO

5HO=

2Fe(OH)32++

Cl-↓+

4H2Mn2+

ClO-

H

O=

MnO

↓+

2H++

Cl-22Fe3+

3H

O=

Fe(OH)

3H+23Al3+

3H

O=

Al(OH)

3H+23(3)利用CaSO

随温度升高溶解度减小的特点,适当浓缩后过滤除去Ca2+,4中间引入的Na

SO

留在滤液中。24三、实验步骤产率计算:MgO

MgSO

•7H

O42(8+0.9)×25%13.6g四、注意事项1.酸浸中浓硫酸必须慢慢加入,防止将pH调节过低。这样在下一步用硼镁泥调节pH时很难调节(硼镁泥只是一个弱碱性混合物,而硫酸为强酸,而且为浓硫酸)2.除硫酸钙时要趁热过滤,防止其再析出,而且溶剂不能太少,以防硫酸镁也结晶析出。3.最后一步加热浓缩时,不能把溶液蒸干,否则硫酸钠与硫酸镁混在一起,达不到完全分离的目的。五、思考题1.能否直接控制溶液的pH除去Fe

和Mn

杂质?2+2+2.计算控制pH=6,残留

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