Question

【题目】工业上利用软锰矿浆烟气脱硫吸收液制取电解锰，并利用阳极液制备高纯碳酸锰、回收硫酸铵的工艺流程如下(软锰矿的主要成分是MnO2，还含有硅、铁、铝的氧化物和少量重金属化合物等杂质)：

(1)一定温度下，“脱硫浸锰”主要产物为MnSO4，该反应的化学方程式为_______________________。

(2)“滤渣2”中主要成分的化学式为______________。

(3)“除重金属”时使用(NH4)2S而不使用Na2S的原因是______________________。

(4)“电解”时用惰性电极，阳极的电极反应式为_______________________________。

(5)“50 ℃碳化”得到高纯碳酸锰，反应的离子方程式为____________________________。“50 ℃碳化”时加入过量NH4HCO3，可能的原因：使MnSO4充分转化为MnCO3；________________；________________。

Answer 1

【答案】(1)MnO2＋SO2===MnSO4(或H2O＋SO2H2SO3、MnO2＋H2SO3===MnSO4＋H2O)

(2)Fe(OH)3、Al(OH)3

(3)Na2S会增大回收的(NH4)2SO4中Na＋含量

(4)4OH－－4e－===O2↑＋2H2O

(5)Mn2＋＋2HCOMnCO3↓＋CO2↑＋H2O 使NH4HCO3与H＋反应，防止MnCO3沉淀溶解损失 NH4HCO3受热可分解

【解析】(1)从流程中的“脱硫浸锰”知，反应物有软锰矿浆(主要成分是MnO2)和SO2，产物是MnSO4，滤渣1为不溶性的SiO2。(2)加入H2O2氧化的目的是将Fe2＋氧化成Fe3＋，便于除杂，加入NH3·H2O是将Fe3＋和Al3＋转化成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀。(3)S2－可以与重金属盐生成沉淀而除去，本题要求回收(NH4)2SO4，若用Na2S会引入Na2SO4杂质。(4)电解MnSO4溶液，阳极为OH－放电，生成H2O和O2。(5)从流程图“50 ℃碳化”知，加入NH4HCO3，生成CO2和(NH4)2SO4以及MnCO3，反应实质为HCO与Mn2＋反应生成MnCO3和CO2。电解MnSO4后的溶液显酸性，加入NH4HCO3与H＋反应，可避免H＋溶解MnCO3；在50 ℃时，NH4HCO3可以分解。