Question

【題目】某工廠生產硼砂過程中產生的固體廢料，主要含有MgCO3、MgSiO3、 CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：

部分陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH如下表，請回答下列問題：

沉淀物	Fe3+	Al3+	Mg2+
PH	3.2	5.2	12.4

(1)“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有 (要求寫出兩條)。

(2)濾渣I的主要成分有 。

(3)從濾液Ⅱ中可回收利用的主要物質有 。

(4)若將MgCl2溶液加熱蒸干得到的固體是__________，若要得到MgCl2應采取的操作是___________。

(5)用稀硫酸酸浸時形成濾渣的離子方程式有_____________________。

Answer 1

【答案】(1)升高溫度、攪拌、多次浸取等(2分)

(2)Fe(OH)3 Al(OH)3(2分) (3)Na2SO4(1分)

(4) Mg(OH)2(1分) 在HCl的氣流中將MgCl2溶液加熱蒸干(2分)

(5) MgSiO3+2H+=H2SiO3+Mg2+ (2分)CaMg(CO3)2+SO42-+4H+=CaSO4+Mg2++2CO2↑+2H2O(2分)

【解析】

試題分析：（1）浸出步驟硫酸同固體廢料中主要成份反應，從化學反應速率和化學平衡的影響因素來看，可通過升高溫度提高硫酸鎂的溶解度，或通過攪拌使反應物充分接觸反應，或通過過濾后濾渣多次浸取以提高轉化率；

（2）因MgCO3、CaMg（CO3）2、Al2O3、Fe2O3能與硫酸反應，生成了MgSO4、CaSO4、Al2（SO4）3和Fe2（SO4）3，其中CaSO4微溶，形成濾渣；濾液中含有MgSO4、Al2（SO4）3和Fe2（SO4）3，根據陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH，在調節pH至5.5時，Fe3+和Al3+已經完全沉淀，濾渣I的主要成分是Fe(OH)3 Al(OH)3；

（3）上述過濾后濾液中陰離子主要是SO42-，加入NaOH后在調節pH至12.5時Mg2+完全沉淀，溶質主要成分是Na2SO4；

（4）氯化鎂水解生成氫氧化鎂和氯化氫，水解吸熱，且生成的氯化氫易揮發，因此若將MgCl2溶液加熱蒸干得到的固體是氫氧化鎂。要得到氯化鎂應采取的操作是在HCl的氣流中將MgCl2溶液加熱蒸干；

（5）由于硅酸鎂與稀硫酸反應生成硅酸沉淀，另外硫酸鈣微溶，所以用稀硫酸酸浸時形成濾渣的離子方程式有MgSiO3+2H+=H2SiO3+Mg2+、CaMg(CO3)2+SO42-+4H+=CaSO4+Mg2++2CO2↑+2H2O。