處理低品位黃銅礦[二硫化亞鐵銅(CuFeS
2)含量較低]常采用生物堆浸法。堆浸所得溶液可制備草酸亞鐵晶體和膽礬(CuSO
4?5H
2O)。相關(guān)流程如圖:
已知:①生物堆浸使用的T?f細(xì)菌在pH1.0~6.0范圍內(nèi)可保持活性。
②金屬離子沉淀的pH如下表。
|
Fe3+ |
Cu2+ |
Fe2+ |
開始沉淀時(shí)的pH |
1.5 |
4.2 |
6.3 |
完全沉淀時(shí)的pH |
2.8 |
6.7 |
8.3 |
(1)生物堆浸前,需先將礦石進(jìn)行研磨,目的是
增大反應(yīng)物的接觸面積,加快生物堆浸的反應(yīng)速率
增大反應(yīng)物的接觸面積,加快生物堆浸的反應(yīng)速率
。
(2)生物堆浸過(guò)程的反應(yīng)在T?f細(xì)菌的作用下進(jìn)行,主要包括兩個(gè)階段,第一階段的反應(yīng)為:CuFeS
2+4H
++O
2Cu
2++Fe
2++2S+2H
2O。第二階段反應(yīng):Fe
2+繼續(xù)被氧化。結(jié)合已知推斷:生物堆浸過(guò)程中,應(yīng)控制溶液的pH在
1.0≤pH<1.5
1.0≤pH<1.5
范圍內(nèi)。
(3)若生物堆浸過(guò)程中,溶液的pH>2.8,則Fe
2+繼續(xù)被氧化的離子反應(yīng)為
4Fe2++O2+10H2O═4Fe(OH)3+8H+
4Fe2++O2+10H2O═4Fe(OH)3+8H+
。
(4)過(guò)程Ⅱ中,用H
2O
2和稀硫酸處理后,CuS完全溶解,用離子方程式表示H
2O
2的作用是
。
(5)測(cè)定草酸亞鐵晶體(Fe
x(C
2O
4)
y?nH
2O)的x/y值,實(shí)驗(yàn)如下:
Ⅰ.KMnO
4濃度的標(biāo)定:準(zhǔn)確稱取0.15gNa
2C
2O
4,加入20mL水和8mL稀硫酸,溶解后用KMnO
4標(biāo)準(zhǔn)液滴定。
1)滴定終點(diǎn)現(xiàn)象為:當(dāng)最后半滴高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液加入后,錐形瓶中溶液
溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色,且半分鐘內(nèi)不褪色
溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色,且半分鐘內(nèi)不褪色
。
2)高錳酸鉀和草酸反應(yīng)接近滴定終點(diǎn)時(shí)速率較慢,需用水浴加熱。若不加熱,測(cè)定高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液濃度會(huì)偏
大
大
(填“大”或“小”)
Ⅱ.草酸亞鐵組成測(cè)定
步驟1:稱量mgFe
x(C
2O
4)
y?nH
2O,溶解后加稀H
2SO
4酸化,用V
1mLcmol?L
-1KMnO
4溶液滴定至終點(diǎn)。
步驟2:向上述溶液中加入過(guò)量鋅粉將Fe
3+轉(zhuǎn)化為Fe
2+,過(guò)濾、洗滌,將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H
2SO
4酸化,用cmol?L
-1KMnO
4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO
4溶液V
2mL。
已知:滴定過(guò)程中鐵、碳元素被氧化為Fe
3+、CO
2,錳元素被還原為Mn
2+。
3)草酸亞鐵晶體(Fe
x(C
2O
4)
y?nH
2O)的x/y值為
。