Question

【題目】鋅是一種應(yīng)用廣泛的金屬，目前工業(yè)上主要采用“濕法”工藝冶煉鋅．某含鋅礦的主要成分為ZnS(還含少量FeS等其他成分)，以其為原料冶煉鋅的工藝流程如圖所示：

回答下列問題：

（1）硫化鋅精礦的焙燒在氧氣氣氛的沸騰爐中進(jìn)行，所產(chǎn)生焙砂的主要成分的化學(xué)式為_____________；

（2）焙燒過程中產(chǎn)生的含塵煙氣可凈化制酸，該酸可用于后續(xù)的_____________操作。

（3）浸出液“凈化”過程中加入的主要物質(zhì)為_____________，其作用是_______。

（4）電解沉積過程中的陰極采用鋁板，陽極采用Pb-Ag合金惰性電極，陽極逸出的氣體是_____________。

（5）改進(jìn)的鋅冶煉工藝，采用了“氧壓酸浸”的全濕法流程，既省略了易導(dǎo)致空氣污染的焙燒過程，又可獲得一種有工業(yè)價(jià)值的非金屬單質(zhì)。“氧壓酸浸”中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為_____________。

Answer 1

【答案】ZnO 浸出 Zn粉 置換出Fe雜質(zhì) O2 2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O

【解析】

由流程圖離子，硫化鋅精礦的焙燒可生成ZnO、氧化鐵等，含塵煙氣含有含硫氧化物，可用于制備硫酸，浸出液加入硫酸可生成硫酸鋅、硫酸鐵，加入過量鋅充分反應(yīng)，可置換出鐵，濾液中主要含有硫酸鋅，經(jīng)電解可得到鋅和硫酸，電解液中含有硫酸，可循環(huán)利用。

（1）含鋅礦的主要成分是ZnS，與空氣中氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，則焙砂的主要成分為ZnO，故答案為：ZnO；

（2）焙燒生成的含硫氧化物可轉(zhuǎn)換為硫酸，用于后續(xù)的浸出操作，故答案為：浸出；

（3）該含鋅礦中還含有FeS等雜質(zhì)，浸出操作后轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，可加入鋅粉出去亞鐵離子，從而除去Fe，故答案為：Zn粉；置換出Fe雜質(zhì)；

（4）電解沉積過程中，是電解ZnSO4，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)物為O2，故答案為：O2；

（5）“氧壓酸浸”法顧名思義，可知反應(yīng)物中含有H+和O2，可以獲得非金屬單質(zhì)S，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O，故答案為：2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O。