Question

【题目】转鼓指数是反映烧结矿的机械强度的物理性能指标，其值越大，机械强度越好。某炼钢厂的工业废渣中主要含有Al2O3、Fe2O3、SiO2，对该废渣进行处理来获取活性氧化铝，其流程如下：

（1）烧结时往往需要加入MgO以提高烧结产物的转鼓指数，下图是转鼓指数与MgO含量的关系曲线。根据此图可知，最适宜的MgO含量是____%。

（2）烧结产物主要有NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2及气体X。气体X是____。

（3）碱浸前需将烧结产物进行粉碎，其目的是____。碱浸过程中，NaFeO2可与水反应生成NaOH和一种含铁的化合物，该含铁的化合物是____。

（4）酸化时发生反应的离子方程式是____。

Answer 1

【答案】2.4 CO2 增大反应物接触面积，加快反应速率，提高烧结产物的浸出率 Fe(OH)3 AlO2- + CO2+ 2H2O＝ Al(OH)3↓+HCO3-

【解析】

（1）根据题干可知转鼓指数越大，机械强度越好，来确定最适宜的氧化镁含量。

（2）根据烧结产物主要有NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2可知石灰石，纯碱与Al2O3、Fe2O3、SiO2发生反应确定气体产物。

（3）将烧结产物进行粉碎用来增大反应物的接触面积，加快反应速率并且提高烧结产物浸出率；碱浸过程中，NaFeO2与水反应生成NaOH和一种含铁的化合物，可以确定是弱酸强碱盐发生了水解。

（4）根据强酸制弱酸原理书写离子方程式，要注意通入了过量二氧化碳。

（1）转鼓指数是反映烧结矿的机械强度的物理性能指标，其值越大，机械强度越好，根据图像选择最高点，确定最适宜的氧化镁含量为2.4%；

正确答案：2.4。

（2）根据题给工艺流程和信息可知，烧结过程中Al2O3、Fe2O3、SiO2与碳酸钠、碳酸钙反应化学方程式为Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑，Fe2O3＋Na2CO32NaFeO2＋CO2↑，SiO2＋2CaCO3Ca2SiO4＋2CO2↑，因此气体X为二氧化碳；

正确答案：CO2。

（3）碱浸前需将烧结产物进行粉碎，其目的是增大反应物的接触面积，提高烧结产物浸出率，碱浸过程中，NaFeO2完全水解生成氢氧化铁沉淀和氢氧化钠，水解反应的离子方程式为FeO2－＋2H2O＝Fe(OH)3↓＋OH－；

正确答案：Fe(OH)3。

（4）根据题给流程知，酸化过程为偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳，生成沉淀为Al(OH)3，离子方程式AlO2- + CO2+ 2H2O＝ Al(OH)3↓+HCO3-；

正确答案：AlO2- + CO2+ 2H2O＝ Al(OH)3↓+HCO3-。