Question

【題目】我國具有豐富的銻礦資源，銻及其化合物被廣泛應用于機械材料、塑料、阻燃劑、微電子技術等領域，具有十分重要的價值。利用脆硫鉛銻精礦（主要成分是Sb2S3及PbS）制備銻白（Sb2O3）的工藝流程如圖所示。

已知：浸出反應Sb2S3+3Na2S = 2Na3SbS3

酸化反應4Na3SbS3 +9SO2=6Na2S2O3+3S↓+2Sb2S3↓

回答下列問題。

(1)精礦進行研磨的目的是___________________。

(2)在浸出反應中，浸出率隨NaOH用量的變化曲線如圖所示，其中NaOH的作用是_______________________。

(3)向浸出液中通入SO2氣體進行酸化，得到Sb2S3中間體。酸化反應過程中，pH對銻沉淀率及酸化后溶液中Na2S2O3含量的影響如下表所示，則最適宜的pH為__________。 pH不能過低的原因是_______________（結合離子方程式說明）。

pH	酸化后溶液成分/（g·L-1）		銻的沉淀率/%
	Sb	Na2S2O3
6	0.6	160.5	99.5
7	2.7	157.6	97.5
8	5.6	150.4	95.4
9	10.5	145.0	92.4

(4)浸出液酸化后過濾，得到沉淀混合物，在高溫下被氧化，寫出所有反應的化學方程式：_____________。

(5)從尾氣處理的角度評價該工藝流程在環(huán)保方面的優(yōu)點是__________________。

Answer 1

【答案】增大反應物的接觸面積，加快反應速率，提高浸出率 提供堿性環(huán)境，減少Na2S的水解 6 pH較低時發(fā)生反應S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O，會造成Na2S2O3損耗 2Sb2S3+9O22Sb2O3+6SO2，S+O2SO2 SO2可以循環(huán)利用，減少環(huán)境污染

【解析】

（1）將精礦進行研磨有助于增加反應的接觸面積，加快反應速率，提高Sb的浸出率；

（2）浸出時加入Na2S溶液中的S2-會發(fā)生水解，當加入NaOH時，溶液呈堿性，可以抑制S2-的水解；

（3）從表中可以看出，當pH=6時，溶液中的Sb含量最少，沉淀率最大，故最適宜的pH選擇6；如果pH過低，酸化后生成的S2O32-可以與溶液中的H+反應生成S沉淀，影響Na2S2O3的產率。

（4）酸化后的沉淀為Sb2S3和S的混合物，在高溫下與氧氣發(fā)生反應生成SO2和Sb2O3，相應的反應方程式為2Sb2S3+9O22Sb2O3+6SO2，S+O2SO2；

（5）沉淀氧化后有SO2氣體生成，將氣體通入到酸化溶液中循環(huán)利用可以減少環(huán)境污染。