綜合利用的意義掌握從硼鎂泥制取七水硫酸鎂的原理和方法練習(xí)

1、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解硼鎂泥綜合利用的意義2掌握從硼鎂泥制取七水硫酸鎂的原理和方法3練習(xí)抽濾、蒸發(fā)、濃縮和結(jié)晶等操作方法實(shí)驗(yàn)5 從硼鎂泥制取七水硫酸鎂二、實(shí)驗(yàn)原理 硼鎂泥是硼鎂礦生產(chǎn)硼砂的廢渣，其中含25-38%的MgO，是可貴的鎂資源。硼鎂泥利用的意義： 對附近農(nóng)田和水質(zhì)會(huì)造成嚴(yán)重污染?？梢灾迫√妓徭V和無水硫酸鈉、輕質(zhì)氧化鎂和無水硫酸鈉、制取七水硫酸鎂。 硼鎂泥是硼砂生產(chǎn)的副產(chǎn)品： 2MgOB2O3 + Na2CO3 + CO2 = Na2B4O7 + 2MgCO3(MgCO3Mg(OH)2 ) (硼鎂礦) (硼砂) 硼鎂泥(廢渣) 硼鎂泥為弱堿性混合物。從硼鎂泥制取七水硫酸鎂的原理：（1）用硫

2、酸浸提 硼鎂泥中的鎂、鐵、錳、鋁等轉(zhuǎn)化為離子進(jìn)入浸出液。 主要反應(yīng)： MgCO3 + H2SO4 = MgSO4 + CO2 + H2O 4MgCO3Mg(OH)2 + 5H2SO4 = 5MgSO4 + 4CO2 + 7H2O Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O = 4H3BO3 + Na2SO4 加入硫酸的量應(yīng)控制在反應(yīng)后料漿的pH約等于1。 硼鎂泥的主要化學(xué)成分為：成分 MgO SiO2 Fe2O3 CaO B2O3 Al2O3 MnO CO2質(zhì)量分?jǐn)?shù) 2538 1825 615 13 12 12 12 1520 加少量硼鎂泥調(diào)節(jié)pH值為56，再加入次氯酸鈉氧化Fe2和Mn2以

3、沉淀形式除去。 主要反應(yīng)為： 2Fe2+ ClO 5H2O 2Fe(OH)3 4H Cl 2Mn2+ ClO H2O MnO2 2H Cl Fe3+ 3H2O Fe(OH)3 3H+ Al3+ 3H2O Al(OH)3 3H+ （2）氧化 因?yàn)镕e(OH)2 （7.59.0）和Mn(OH)2 （8.610.1）的pH與Mg(OH)2的沉淀pH值（9.611）比較接近，所以不能用直接調(diào)節(jié)pH的方法除去Fe2和Mn2。 (3) 利用CaSO4隨溫度升高溶解度減小的特點(diǎn)，適當(dāng)濃縮后過濾除去Ca2+, 中間引入的Na2SO4留在濾液中。三、實(shí)驗(yàn)步驟產(chǎn)率計(jì)算： MgO MgSO47H2O (8+0.9)25% 13.6g 1. 酸浸中濃硫酸必須慢慢加入，防止將pH調(diào)節(jié)過低。這樣在下一步用硼鎂泥調(diào)節(jié)pH時(shí)很難調(diào)節(jié)（硼鎂泥只是一個(gè)弱堿性混合物，而硫酸為強(qiáng)酸，而且為濃硫酸） 2. 除硫酸鈣時(shí)要趁熱過濾，防止其再析出，而且溶劑不能太少，以防硫酸鎂也結(jié)晶析出。 3. 最后一步加熱濃縮時(shí)，不能把溶液蒸干，否則硫酸鈉與硫酸鎂混在一起，達(dá)不到完全分離的目的。四、注意事項(xiàng)五、思考題1. 能否直接控制溶液的pH除去Fe2+ 和Mn2+雜質(zhì)？2. 計(jì)算控制pH6，殘留在溶液中的Fe3