重晶石矿(主要成分为硫酸钡)因为含有Fe2O3、MnO及炭质等杂质而常呈深褐色。
工业上将重晶石矿粉碎后与硫酸、铝粉在反应槽中混合加热(即“漂白”),再经水洗等一系列工序制得白色的重晶石填料,广泛用作纸张、油漆等的填充剂。已知MnO是碱性氧化物,Al粉可以将深色的Fe3+转化为浅色的Fe2+。
重晶石填料的生产工艺流程为:
(1)在该流程中,为加快“漂白”速度,采取的措施有 、
。
(2)硫酸起到了“漂白”的作用。请写出硫酸直接起到该作用时的化学方程式:
、
。
(3)二次漂白水洗过滤后,检验滤渣不含Fe2+离子的方法是
。
(4)二次漂白前,煅烧的主要目的是
。
(5)将煅烧后的固体磨细,使用的是加有刚玉(氧化铝)球的振动磨。这说明刚玉具有很高的 。
(6)工业生产中为了充分利用资源,将滤液经过处理得到化工原料Fe2O3。操作过程是:
①通入过量氧化剂(Cl2),其目的是
。
②加入适量NaOH来调节溶液的pH ,其目的是 ,
调节溶液的pH范围为
。
有关离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下:
离子
|
开始沉淀时的pH
|
完全沉淀时的pH
|
Fe2+
|
7.6
|
9.7
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Fe3+
|
2.7
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3.7
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Al3+
|
3.8
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4.7
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Mn2+
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8.3
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9.8
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③最后通过
、
、灼烧得到氧化铁。