Question

【题目】金属铼熔点高、耐磨、耐腐蚀，广泛用于航天航空等领域。工业上用富铼渣(含ReS2)制得铼粉，其工艺流程如下图所示：

回答下列问题

(1)下图是矿样粒度与浸出率关系图，浸出时应将富铼渣粉碎至___________目；请给出提高铼浸出率的另外两种方法：___________。浸出反应中ReS2转化为两种强酸，请写出铼浸出反应的离子方程式：______________________。

(2)上图表示萃取液流速与铼吸附率关系。结合实际工业生产效益，萃取剂流速宜选用的范围是___________BV/h。

(3)已知高铼酸铵不溶于冷水，易溶于热水。提纯粗高铼酸铵固体的方法是___________。

(4)高铼酸铵热分解得到Re2O7，写出氢气在800℃时还原Re2O7制得铼粉的化学方程式______________________。

(5)整个工艺流程中可循环利用的物质有：H2SO4、___________、___________。

Answer 1

【答案】120 适当升高温度、搅拌、增大H2O2浓度、增大H＋浓度、延长萃取时间 2ReS2＋19H2O2＝2ReO4－＋4SO42－＋14H2O＋10H＋ 6～8 重结晶 Re2O7＋7H2 2Re＋7H2O NH3 含R3N的有机溶剂

【解析】

(1)根据矿样粒度与浸出率关系图分析；根据影响反应速率的因素回答；浸出反应中ReS2被H2O2氧化为高铼酸和硫酸两种强酸，根据得失电子守恒配平方程式。

(2) 增大萃取液流速、提高铼吸附率可以提高生产效益；

(3)根据高铼酸溶解性判断提纯方法；

(3)氢气在800℃时还原Re2O7生成铼粉和水；

(5)根据工艺流程图分析可循环利用的物质。

(1)根据矿样粒度与浸出率关系图，富铼渣粉碎至120目，浸出率可以达到95%；升高温度、搅拌可以加快速率，所以适当升高温度、搅拌能提高铼浸出率；浸出反应中ReS2被H2O2氧化为高铼酸和硫酸两种强酸，反应的离子方程式是2ReS2＋19H2O2＝2ReO4－＋4SO42－＋14H2O＋10H＋；

(2) 增大萃取液流速、提高铼吸附率可以提高生产效益，根据萃取液流速与铼吸附率关系图，为提高生产效益，萃取剂流速宜选用的范围是6～8；

(3) 高铼酸铵不溶于冷水，易溶于热水，所以用重结晶法提纯；

(4)氢气在800℃时还原Re2O7生成铼粉和水，方程式是Re2O7＋7H2 2Re＋7H2O；

(5)R3N·HRO4溶液用氨水反萃取可得到含R3N的有机溶液，高铼酸铵热分解可以生成氨气，所以工艺流程中可循环利用的物质有NH3、含R3N的有机溶剂。