解答题-工业流程题 适中0.65 引用2 组卷177
现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类,镉是生产硫酸锌的副产品,属于高毒性金属,试回答下列相关问题。
(1)火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1373-1573K,使锌蒸馏出来。
从火法炼锌蒸馏后的残渣中含多种金属单质及In2O3,可用硫酸提取铟,某研究机构对此研究数据如下。实验中涉及的酸度(每升溶液中含硫酸的质量)与铟的浸出率如下图1;硫酸溶液的体积与固体的体积比如图2
①当酸度为196时,其物质的量浓度为__________ 。
②从节约原料和浸出率考虑,适宜的酸度和液固比分别为:_______ 、_______ 。
(2)湿法炼锌的主要工艺流程为
①硫酸浸取的主要反应的离子方程式为:___________________________ 。
②从保护环境和充分利用原料角度,如何处理或利用烟气_________________ 。
③除去酸浸出液中的铁,可用H2O2氧化,再调节pH使之形成Fe(OH)3沉淀,写出H2O2氧化Fe2+的离子方程式_______________________ 。
④酸浸出液还含有Cd2+,为了防止镉污染并回收镉,根据它们性质的差异,可用氢氧化钠溶液分离,已知CdO为碱性氧化物,Zn(OH)2和氢氧化铝一样也具有两性,试写出分离的离子方程式_______________________ 、_____________________ 。
(1)火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1373-1573K,使锌蒸馏出来。
从火法炼锌蒸馏后的残渣中含多种金属单质及In2O3,可用硫酸提取铟,某研究机构对此研究数据如下。实验中涉及的酸度(每升溶液中含硫酸的质量)与铟的浸出率如下图1;硫酸溶液的体积与固体的体积比如图2
①当酸度为196时,其物质的量浓度为
②从节约原料和浸出率考虑,适宜的酸度和液固比分别为:
(2)湿法炼锌的主要工艺流程为
①硫酸浸取的主要反应的离子方程式为:
②从保护环境和充分利用原料角度,如何处理或利用烟气
③除去酸浸出液中的铁,可用H2O2氧化,再调节pH使之形成Fe(OH)3沉淀,写出H2O2氧化Fe2+的离子方程式
④酸浸出液还含有Cd2+,为了防止镉污染并回收镉,根据它们性质的差异,可用氢氧化钠溶液分离,已知CdO为碱性氧化物,Zn(OH)2和氢氧化铝一样也具有两性,试写出分离的离子方程式
2010·江苏扬州·模拟预测
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现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类。火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1100℃~1300℃,使锌蒸馏出来(设空气中N2、O2的体积分数分别为0.80、0.20),主要反应为:焙烧炉中:2ZnS(s)+3O2(g) →2ZnO(s)+2SO2(g)①,鼓风炉中:2C(s)+O2(g) →2CO②,鼓风炉中: ZnO(s)+CO(g) Zn(g)+CO2(g)③。
(1)已知闪锌矿中含硫的质量分数为16.0%,而所含杂质不含硫,则闪锌矿中硫化锌的质量分数为__ 。现代工业生产多采用联合生产,可将闪锌矿中的硫用于生产硫酸。现有此闪锌矿100 t,在理论上可生产出98.0%的硫酸___ t。
(2)焙烧炉产生的炉气中SO2的体积分数不超过__ %(保留小数点后一位小数,下同)。
(3)鼓风炉容积固定,炉内部分气态物质其物质的量浓度(mol/L)变化如下:
则鼓风炉中CO总的转化率为___ ;若生产中CO总的利用率为95.0%,列式计算每生产1molZn,至少需要补充焦炭多少克___ ?
(4)若ZnS全部转化为Zn,焙烧炉出来的N2、O2、SO2混合气体中N2占82.5%,鼓风炉中CO的转化率为62.5%,而O2无剩余,试列式计算每生产1mol Zn,应向焙烧炉和鼓风炉中鼓入新鲜空气共多少升(S.T.P)____ ?
(1)已知闪锌矿中含硫的质量分数为16.0%,而所含杂质不含硫,则闪锌矿中硫化锌的质量分数为
(2)焙烧炉产生的炉气中SO2的体积分数不超过
(3)鼓风炉容积固定,炉内部分气态物质其物质的量浓度(mol/L)变化如下:
时间/min | CO | Zn | CO2 |
0 | 0.11 | 0 | 0 |
2 | 0.10 | 0.01 | 0.01 |
3 | 0.01 | 0.10 | 0.10 |
4 | 0.01 | 0.10 | 0.10 |
(4)若ZnS全部转化为Zn,焙烧炉出来的N2、O2、SO2混合气体中N2占82.5%,鼓风炉中CO的转化率为62.5%,而O2无剩余,试列式计算每生产1mol Zn,应向焙烧炉和鼓风炉中鼓入新鲜空气共多少升(S.T.P)
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