17.碳酸锰(MnCO3)是理想的高性能强磁性材料,也是制备Mn2O3、MnO2等锰的氧化物的重要原料,广泛用于电子、化工、医药等行业。一种制备MnCO3的生产流程如下图所示。
已知生成氢氧化物的pH和有关硫化物的Ksp如下表:
软锰矿主要成分为MnO2,其中含有铁、铝、硅的氧化物和少量重金属化合物杂质,SO2来自工业废气。流程①中主要发生的反应有:MnO2 + SO2 =
MnSO4 2Fe3+
+ SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42- + 4H+。
(1)流程①中所得MnSO4溶液的pH比软锰矿浆的pH (填“大”或“小”)。
(2)反应②的目的是将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,其离子反应方程式为
。
(3)反应③中硫化钠的作用是使重金属离子转化为硫化物沉淀(不考虑Fe3+与S2-反应),碳酸钙的作用是
。
(4)反应④发生的化学反应为:MnSO4 + 2NH4HCO3
= MnCO3↓+ (NH4)2SO4 + CO2↑
+ H2O。
反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3 ,且控制溶液的pH为6.8-7.4。加入稍过量的NH4HCO3的目的是
,溶液的pH不能过低的原因是
。
(5)软锰矿中锰的浸出有两种工艺:
工艺A:软锰矿浆与含SO2的工业废气反应 工艺B:软锰矿与煤碳粉混合,焙烧后加稀硫酸溶解。
其中工艺A的优点是
。(答对1个即可)