Question

高純碳酸錳廣泛應用于電子工業，是制造高性能磁性材料的主要原料。新工藝采用工業冶銅后的廢氣SO₂進行濕法浸取軟錳礦（主要含MnO₂，同時含有少量SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃）來制備。（已知亞硫酸酸性強于碳酸）

①將過量的SO₂氣體通入軟錳礦漿中進行“浸錳”操作，并控制溫度加熱反應；

②向浸錳結束后的濾液中加入MnO₂、同時通入空氣，再用Na₂CO₃溶液調節pH為3.7后

過濾分離；

③調節濾液pH值為6.5～7.2 ，然后加入NH₄HCO₃ ，有淺紅色的沉淀生成，過濾洗滌干燥后就可以得到高純碳酸錳。

工業流程圖如下：

已知生成氫氧化物的pH如下表：

物質	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Mn(OH)2
開始沉淀pH	2.7	7.6	8.3
完全沉淀pH	3.7	9.6	9.8

請根據題中有關信息回答問題：

（1）“浸錳”后所得混合液中主要存在的金屬陽離子有                     。

（2）由圖可知，副反應MnSO₄+ SO₂  MnS₂O₆的△H        0（填＞、＜或＝），為減少MnS₂O₆ 的生成，“浸錳”的適宜溫度是                                   。

（3）步驟②中加入MnO₂和通入空氣的作用                                    。

（4）③中控制溫度為60~70℃，溫度不宜太高的原因是                          。

（5）與傳統的電解法制MnCO₃工藝相比較，新工藝的優點是             （寫兩點）。

 

Answer 1

【答案】

（1）Mn²⁺、Fe²⁺、Al³⁺          （2）＜ ； 150℃  

（3）通入空氣將Fe²⁺氧化成Fe³⁺便于后來加碳酸鈉除去；加入MnO₂是為了除去過量的SO₂（4）防止NH₄HCO₃受熱分解

（5）綜合利用了尾氣SO₂有利于環境保護，同時節約能源。

【解析】