Question

【題目】工業上利用軟錳礦漿煙氣脫硫吸收液制取電解錳，并利用陽極液制備高純碳酸錳、回收硫酸銨的工藝流程如下(軟錳礦的主要成分是MnO2，還含有硅、鐵、鋁的氧化物和少量重金屬化合物等雜質)：

(1)一定溫度下，“脫硫浸錳”主要產物為MnSO4，該反應的化學方程式為_______________________。

(2)“濾渣2”中主要成分的化學式為______________。

(3)“除重金屬”時使用(NH4)2S而不使用Na2S的原因是______________________。

(4)“電解”時用惰性電極，陽極的電極反應式為_______________________________。

(5)“50 ℃碳化”得到高純碳酸錳，反應的離子方程式為____________________________。“50 ℃碳化”時加入過量NH4HCO3，可能的原因：使MnSO4充分轉化為MnCO3；________________；________________。

Answer 1

【答案】(1)MnO2＋SO2===MnSO4(或H2O＋SO2H2SO3、MnO2＋H2SO3===MnSO4＋H2O)

(2)Fe(OH)3、Al(OH)3

(3)Na2S會增大回收的(NH4)2SO4中Na＋含量

(4)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O

(5)Mn2＋＋2HCOMnCO3↓＋CO2↑＋H2O 使NH4HCO3與H＋反應，防止MnCO3沉淀溶解損失 NH4HCO3受熱可分解

【解析】(1)從流程中的“脫硫浸錳”知，反應物有軟錳礦漿(主要成分是MnO2)和SO2，產物是MnSO4，濾渣1為不溶性的SiO2。(2)加入H2O2氧化的目的是將Fe2＋氧化成Fe3＋，便于除雜，加入NH3·H2O是將Fe3＋和Al3＋轉化成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀。(3)S2－可以與重金屬鹽生成沉淀而除去，本題要求回收(NH4)2SO4，若用Na2S會引入Na2SO4雜質。(4)電解MnSO4溶液，陽極為OH－放電，生成H2O和O2。(5)從流程圖“50 ℃碳化”知，加入NH4HCO3，生成CO2和(NH4)2SO4以及MnCO3，反應實質為HCO與Mn2＋反應生成MnCO3和CO2。電解MnSO4后的溶液顯酸性，加入NH4HCO3與H＋反應，可避免H＋溶解MnCO3；在50 ℃時，NH4HCO3可以分解。