锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料,二氧化锆(ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石(ZrSiO4)含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质,碱熔法生产锆的流程如下:
已知25℃时部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 |
Zr(OH)4 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
开始沉淀时pH |
1.2 |
2.7 |
3.4 |
6.3 |
完全沉淀时pH |
2.4 |
3.2 |
5.2 |
9.7 |
(1)完成高温熔融时的主要反应方程式:ZrSiO4 + 4NaOH = Na2ZrO3 + +
(2)为了提高浸出率可采取的方法有 、 (列举两种)
(3)生成滤渣2的成分 (用化学式表示)
(4)用氨水将滤液2的pH调至 ≤pH< ,目的是 。
(5)往流程中滤渣1中加入盐酸溶液,过滤不溶物后,再将滤液在不断通入 气流同时蒸发结晶,可回收得到铁的氯化物FeCl3晶体。