Ni、Co均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含 Ni2+、Co2+、Al3+、Mg2+)中,利用氨浸工艺可提取 Ni、Co,并获得高附加值化工产品。工艺流程如下:
已知:氨性溶液由 NH3⋅H2O、 (NH4)2SO3和 (NH4)2CO3配制。常温下, Ni2+、Co2+、Co3+与 NH3形成可溶于水的配离子: lgKb(NH3⋅H2O)=-4.7; Co(OH)2易被空气氧化为 Co(OH)3;部分氢氧化物的 Ksp如下表。
氢氧化物 |
Co(OH)2 |
Co(OH)3 |
Ni(OH)2 |
Al(OH)3 |
Mg(OH)2 |
Ksp |
5.9×10-15 |
1.6×10-44 |
5.5×10-16 |
1.3×10-33 |
5.6×10-12 |
回答下列问题:
(1)活性 MgO可与水反应,化学方程式为___________。
(2)常温下, pH=9.9的氨性溶液中, c(NH3⋅H2O)___________ c(NH+4) (填“>”“<”或“=”)。
(3)“氨浸”时,由 Co(OH)3转化为 [Co(NH3)6]2+的离子方程式为___________。
(4) (NH4)2CO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中,出现了 NH4Al(OH)2CO3的明锐衍射峰。
① NH4Al(OH)2CO3属于___________(填“晶体”或“非晶体”)。
② (NH4)2CO3提高了 Ni、Co的浸取速率,其原因是___________。
(5)①“析晶”过程中通入的酸性气体A为___________。
②由 CoCl2可制备 AlxCoOy晶体,其立方晶胞如图。 Al与O最小间距大于 Co与O最小间距,x、y为整数,则 Co在晶胞中的位置为___________;晶体中一个 Al周围与其最近的O的个数为___________。
(6)①“结晶纯化”过程中,没有引入新物质。晶体A含6个结晶水,则所得 HNO3溶液中 n(HNO3)与 n(H2O)的比值,理论上最高为___________。
②“热解”对于从矿石提取 Ni、Co工艺的意义,在于可重复利用 HNO3和___________(填化学式)。