锰浸出液除铁后,用硫化物沉淀法提纯重金属。一、硫化物沉淀法去除重金属的理论分析停止硫化剂的硫化物沉淀法,即福美双钠(S.D.D)、多硫化钙、H2S、Na2S等。沉淀和分离金属是基于各种硫化物具有不同溶度积的事实。其数据见附录表。硫化物在水溶液中的电离和溶解根据下式进行。Me2Sn===2Men++nS2-其溶度积Ksp=[Men+]2[S2-]n (1)和溶液中硫离子的浓度[S2-]由以下两个阶段的平衡计算(25℃) H2S(气体)= = = h++ HS-K1 = 10-8HS-= = h++ S2-K2 = 10-12.9 H2S(气体)===2H++S2-
当PH2S=10.1×104Pa时,方程(2)变为[h+] 2 [s2-] = 10-20.9。(3)从等式(1)和等式(3)可以推导出单价金属硫化物Me2S的平衡pH值为
对于三价金属硫化物Me2S3,平衡pH为
可以看出,硫化物的pH值不仅与溶度积有关,还与金属离子的浓度和价态有关。[接下来]各种硫化物沉淀物的平衡pH值如表1所示。
表1 硫化物沉淀的平衡pH值(25℃,PH2S=10.1×104Pa)硫化物
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H2S在溶液中的溶解度应该用一个复杂的关系式来表示。溶解平衡常数为:KH2S=aH2S(液体)/aH2S(气体)=(cH2S(液体)& # 8226;γH2S)/(χ& # 8226;π υ π)其中C为溶液中H2S的浓度(以mol & # 8226L-1),γH2S为活度系数,π为总压(Pa),χ为气相中H2S的摩尔分数,υ π为气相中H2S的活度系数。关于H2S在水溶液中的溶解度,人们已经做了大量的研究,最后画出了一个实用的图形,如图3所示。有了图1、图2、图3三张图,我们就可以推导出高压高压下原位和硫化物沉淀的条件。知道气相中H2S的总压、温度和摩尔分数,就可以知道H2S在水溶液中的溶解度。知道这个溶解度就能说出a2H+& # 8226;在给定的温度下。AS2产品。了解了这个产品,我们就可以用图1控制pH值来选择性沉淀哪些硫化物了。【下一篇】二。重金属的硫化和提纯。加入硫化剂(RS ),使浸出除铁滤液中残留的重金属离子Cu2+、Cd2+、Co2+、Ni2+、Zn2+等杂质生成硫化物沉淀除去,使溶液净化达到合格液(新液)的质量要求。主要化学反应式为cuso 4+RS = = RSO 4+cus↓cdso 4+RS = = RSO 4+CDs↓niso 4+RS = = RSO 4+NIS↓COS 4+RS = = RSO 4+COS↓ZnSO 4+RS = = RSO 4+ZnS↓主要技术条件:温度50~60℃,时间1h,硫化剂用量为每吨硫化锰浆料3kg,重金属合格后静置时间关系到电解锰产品的质量。静置可进一步絮凝沉淀重金属硫化物、二氧化硅、三氧化二铝等有害杂质。硫化过程中残留在滤液中,一些胶体物质也可以用过饱和硫酸镁和硫酸钙晶体吸附除去。一般静置时间为24~48h,使溶液中的杂质浓度降至:钴小于0.5mg/L,镍小于1mg/L,铁小于0.2mg/L,硅小于10mg/L,锌小于5mg/L,铜小于0.5mg/L。静置后,溶液经压滤机精滤,压滤机泵的压力可降至0.3~0.4MPa。滤布为致密的聚酯布,滤液
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