Question

【题目】用含钴废料(含CoCO3、少量NiCO3与铁屑)制备CoCl2·6H2O的工艺流程如下：

已知：除镍过程中溶液pH对Co的回收率影响如下图所示，部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。

金属离子	开始沉淀的pH	完全沉淀的pH
Fe3+	1.5	4.1
Fe2+	7.5	9.7
Co2+	6.6	9.4

（1）酸浸工艺中用“稀HCl”替代了传统的“盐酸与硝酸的混酸”，其优点为__________________。

（2）除镍时应调节pH=______________，此步骤中Ni2+是否形成Ni(OH)2沉淀？___________________ 。

（3）除铁过程的步骤：_______________，过滤得CoCl2溶液。(可供选用的试剂：30% H2O2、1.0mol·L-1KMnO4、NaOH固体、CoCO3固体)

（4）除铁后加入盐酸调pH的作用是____________________。

（5）工业上采用减压蒸干的方法制备CoCl2·6H2O，减压蒸干的目的是___________________。

Answer 1

【答案】 减少有毒气体氮氧化物的排放；防止产品中混有硝酸盐（或防止将Co2+氧化） 10 否 向溶液中滴加适量30%H2O2，使其充分反应向溶液中加入CoCO3，调节溶液pH至4.1≤pH≤6.6，使Fe3+沉淀完全 抑制Co2-水解 防止COCl2·6H2O分解

【解析】含钴废料(含CoCO3、少量NiCO3与铁屑)加稀盐酸酸浸，得到Co2+、Ni2+、Fe2+的溶液，加氨水将Co2+、Fe2+沉淀，过滤，向沉淀中加入盐酸酸浸得到Co2+、Fe2+，向溶液中滴加适量30%H2O2，氧化亚铁离子，向溶液中加入CoCO3，根据金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH数据，需要调节溶液pH4.l≤pH＜6.6，使Fe3+沉淀完全，过滤得CoCl2溶液，减压蒸干溶液，结晶干燥得CoCl26H2O。

(1)硝酸酸浸时氧化Co2+产生氮氧化物，酸浸工艺中用“稀HCl”替代传统的“盐酸与硝酸的混酸”，可以减少有毒气体氮氧化物的排放；同时防止产品中混有硝酸盐(或防止将Co2+氧化)，故答案为：减少有毒气体氮氧化物的排放；防止产品中混有硝酸盐(或防止将Co2+氧化)；

(2)由图2可知，pH=10时，Co的回收率高且Ni的含量低，Co元素在滤渣中，Ni元素在滤液中，故未形成沉淀，故答案为：10；否；

(3)除铁过程中，需要将亚铁离子氧化为铁离子，然后调节pH沉淀铁离子，为了不引入新杂质，故选择过氧化氢做氧化剂，用CoCO3调节pH，操作为：①向溶液中滴加适量30%H2O2，使其充分反应；②向溶液中加入CoCO3，调节溶液pH至4.1≤pH＜6.6，使Fe3+沉淀完全；③过滤得CoCl2溶液；故答案为：①向溶液中滴加适量30%H2O2，使其充分反应；②向溶液中加入CoCO3，调节溶液pH至4.1≤pH＜6.6，使Fe3+沉淀完全；

(4)Co2+水解，故加盐酸可以抑制Co2+水解，故答案为：抑制Co2+水解；

(5)工业上采用减压蒸干的方法制备CoCl26H2O，减压蒸干的目的是防止CoCl26H2O分解，故答案为：防止CoCl26H2O分解。