①浸取:用盐酸和Na2SO3溶液浸取钴矿,浸取液中含有Al3+、Fe2+、Co2+、Cu2+、Mn2+、Cl-、等离子。写出Co2O3发生反应的离子方程式:。
②除杂:向浸取液中先加入足量NaClO3氧化Fe2+ , 再加入NaOH调节pH除去Al3+、Fe3+、Cu2+。有关沉淀数据如下表(“完全沉淀”时金属离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1):
沉淀 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Co(OH)2 | Cu(OH)2 | Mn(OH)2 |
恰好完全沉淀时的pH | 5.2 | 2.8 | 9.4 | 6.7 | 10.1 |
若浸取液中c(Co2+)=0.1 mol·L-1 , 则须调节溶液pH的范围是(加入NaClO3和NaOH时,溶液的体积变化忽略)。
③萃取、反萃取:向除杂后的溶液中,加入某有机酸萃取剂(HA)2 , 发生反应:Co2++n(HA)2⇌CoA2·(n-1)(HA)2+2H+。实验测得:当溶液pH处于4.5~6.5范围内,Co2+萃取率随溶液pH的增大而增大(如图2所示),其原因是。向萃取所得有机相中加入H2SO4 , 反萃取得到水相。
④沉钴、热分解:向反萃取后得到的水相中加入(NH4)2C2O4溶液,过滤、洗涤、干燥,得到CoC2O4·2H2O晶体。称取14.64 g该晶体,在空气中加热一段时间后,得到CoO和Co3O4的混合物。称量该混合物,质量为6.32 g,通过计算确定该混合物中CoO和Co3O4的质量之比(写出计算过程)。