Question

【题目】一种以软锰矿(主要成分为MnO2、SiO2、Al2O3)和黄铁矿(FeS2、SiO2)为原料冶炼金属锰的工艺流程如图所示：

已知相关金属离子[c(Mn＋)＝0.1mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH如下：

金属离子	Fe3＋	Mn2＋	Al3＋
开始沉淀的pH	2.7	8.3	3.2
沉淀完全的pH	3.7	9.8	5.0

回答下列问题：

除杂步骤中加入的MnCO3的作用是____________________________，该过程需调节溶液pH的范围是___________________________，若把pH调得过高，其后果是_________________________。

Answer 1

【答案】调节溶液的pH，使Fe3＋和Al3＋完全沉淀 5.0≤pH＜8.3 会使Al元素形成AlO2-混入溶液中而无法分离出来，且锰的产率会降低

【解析】

软锰矿加入硫酸和黄铁矿浸取反应过滤得到滤渣1为不溶物质，含有二氧化硅、硫等，滤液为硫酸铁，加入过氧化氢、碳酸锰生成沉淀为氢氧化铁，过滤得到溶液主要为硫酸锰溶液，电解生成锰。其中加入MnCO3，根据沉淀所需的pH除去Fe3+和Al3+，且不引入新的杂质；依据相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH表格数据分析作答。

加入的MnCO3可调节溶液的pH到合适的范围，使Fe3＋和Al3＋完全沉淀转化为氢氧化铁和氢氧化铝，所需的pH值≥5.0，而Mn2＋开始沉淀的pH为8.3，则调节的pH范围为：5.0≤pH＜8.3；若把pH调得过高，氢氧化铝沉淀会被碱性溶液溶解，生成偏铝酸根离子，且从沉淀所需pH值表格数据可看出，Mn2＋会开始沉淀，导致锰的产率会降低。