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  • 1. (2022高三上·通州期末) 工业上湿法冶炼金属锌,通常先将含锌矿石焙烧。锌焙烧矿再加稀硫酸浸出,所得浸出液中含Zn2+和Fe2+、Fe3+等杂质。铁元素的存在对后续电解锌有害。从锌浸出液中沉铁的方法有多种,其中将铁以针铁矿(FeOOH)形式沉淀,铁渣易过滤。其工艺流程如下:

    已知:i.滤渣1的主要成分是硫单质;

    ii.滤渣2中铁元素的存在形态为FeOOH;

    iii.溶液中Fe3+浓度小于1g/L,才能顺利析出FeOOH晶体。溶液pH较大时,Fe3+水解主要生成氢氧化铁胶体。

    1. (1) 酸浸:

      能加快锌焙烧矿浸出速率的措施有____。

      A . 加热 B . 粉碎锌焙烧矿 C . 降低稀硫酸的浓度
    2. (2) 还原:

      ①为了便于沉铁时调控溶液中Fe3+浓度,向锌浸出液中加入过量ZnS精矿先将Fe3+还原为Fe2+ , 该反应的离子方程式:(已知室温时,Ksp(ZnS)=2.5×10-22)

      ②检验滤液1中是否含Fe3+的方法是

    3. (3) 沉铁:

      溶液pH对铁去除率的影响实验结果如下图所示:

      ①从图中数据来看,沉铁的最佳pH为

      ②结合图中数据,解释pH偏小或偏大都不利于沉铁的原因是

    4. (4) 除氟:

      通常锌浸出液中还有一定量的氟离子,氟离子浓度过高也会影响电解锌。FeOOH对F-有吸附作用。若将流程中ZnO更换为CaO,可进一步显著提高F-去除率。若要求滤液2中氟离子含量在38mg/L以下,则滤液2中所含Ca2+的浓度至少为mol/L。(已知室温时, )

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