Question

【題目】用含鈷廢料(含CoCO3、少量NiCO3與鐵屑)制備CoCl2·6H2O的工藝流程如下：

已知：除鎳過程中溶液pH對Co的回收率影響如下圖所示，部分金屬離子在實驗條件下開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。

金屬離子	開始沉淀的pH	完全沉淀的pH
Fe3+	1.5	4.1
Fe2+	7.5	9.7
Co2+	6.6	9.4

（1）酸浸工藝中用“稀HCl”替代了傳統(tǒng)的“鹽酸與硝酸的混酸”，其優(yōu)點為__________________。

（2）除鎳時應(yīng)調(diào)節(jié)pH=______________，此步驟中Ni2+是否形成Ni(OH)2沉淀？___________________ 。

（3）除鐵過程的步驟：_______________，過濾得CoCl2溶液。(可供選用的試劑：30% H2O2、1.0mol·L-1KMnO4、NaOH固體、CoCO3固體)

（4）除鐵后加入鹽酸調(diào)pH的作用是____________________。

（5）工業(yè)上采用減壓蒸干的方法制備CoCl2·6H2O，減壓蒸干的目的是___________________。

Answer 1

【答案】 減少有毒氣體氮氧化物的排放；防止產(chǎn)品中混有硝酸鹽（或防止將Co2+氧化） 10 否 向溶液中滴加適量30%H2O2，使其充分反應(yīng)向溶液中加入CoCO3，調(diào)節(jié)溶液pH至4.1≤pH≤6.6，使Fe3+沉淀完全 抑制Co2-水解 防止COCl2·6H2O分解

【解析】含鈷廢料(含CoCO3、少量NiCO3與鐵屑)加稀鹽酸酸浸，得到Co2+、Ni2+、Fe2+的溶液，加氨水將Co2+、Fe2+沉淀，過濾，向沉淀中加入鹽酸酸浸得到Co2+、Fe2+，向溶液中滴加適量30%H2O2，氧化亞鐵離子，向溶液中加入CoCO3，根據(jù)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH數(shù)據(jù)，需要調(diào)節(jié)溶液pH4.l≤pH＜6.6，使Fe3+沉淀完全，過濾得CoCl2溶液，減壓蒸干溶液，結(jié)晶干燥得CoCl26H2O。

(1)硝酸酸浸時氧化Co2+產(chǎn)生氮氧化物，酸浸工藝中用“稀HCl”替代傳統(tǒng)的“鹽酸與硝酸的混酸”，可以減少有毒氣體氮氧化物的排放；同時防止產(chǎn)品中混有硝酸鹽(或防止將Co2+氧化)，故答案為：減少有毒氣體氮氧化物的排放；防止產(chǎn)品中混有硝酸鹽(或防止將Co2+氧化)；

(2)由圖2可知，pH=10時，Co的回收率高且Ni的含量低，Co元素在濾渣中，Ni元素在濾液中，故未形成沉淀，故答案為：10；否；

(3)除鐵過程中，需要將亞鐵離子氧化為鐵離子，然后調(diào)節(jié)pH沉淀鐵離子，為了不引入新雜質(zhì)，故選擇過氧化氫做氧化劑，用CoCO3調(diào)節(jié)pH，操作為：①向溶液中滴加適量30%H2O2，使其充分反應(yīng)；②向溶液中加入CoCO3，調(diào)節(jié)溶液pH至4.1≤pH＜6.6，使Fe3+沉淀完全；③過濾得CoCl2溶液；故答案為：①向溶液中滴加適量30%H2O2，使其充分反應(yīng)；②向溶液中加入CoCO3，調(diào)節(jié)溶液pH至4.1≤pH＜6.6，使Fe3+沉淀完全；

(4)Co2+水解，故加鹽酸可以抑制Co2+水解，故答案為：抑制Co2+水解；

(5)工業(yè)上采用減壓蒸干的方法制備CoCl26H2O，減壓蒸干的目的是防止CoCl26H2O分解，故答案為：防止CoCl26H2O分解。