综合利用的意义2掌握从硼镁泥制取七水硫酸镁的原理和方法3练习ppt课件

1、一、实验目的一、实验目的1了解硼镁泥综合利用的意义了解硼镁泥综合利用的意义2掌握从硼镁泥制取七水硫酸镁的原理和掌握从硼镁泥制取七水硫酸镁的原理和方法方法3练习抽滤、蒸发、浓缩和结晶等操作方练习抽滤、蒸发、浓缩和结晶等操作方法法实验实验5 从硼镁泥制取七水硫酸镁从硼镁泥制取七水硫酸镁二、实验原理二、实验原理 硼镁泥是硼镁矿消费硼砂的废渣，其中含硼镁泥是硼镁矿消费硼砂的废渣，其中含25-38%的的MgO，是可贵的镁资源。，是可贵的镁资源。硼镁泥利用的意义：硼镁泥利用的意义： 对附近农田和水质会呵斥严重污染。对附近农田和水质会呵斥严重污染。可以制取碳酸镁和无水硫酸钠、轻质氧化镁和无水硫酸钠、可以制取

2、碳酸镁和无水硫酸钠、轻质氧化镁和无水硫酸钠、制取七水硫酸镁。制取七水硫酸镁。 硼镁泥是硼砂消费的副产品：硼镁泥是硼砂消费的副产品： 2MgOB2O3 + Na2CO3 + CO2 = Na2B4O7 + 2MgCO3(MgCO3Mg(OH)2 ) (硼镁矿硼镁矿) (硼砂硼砂) 硼镁泥硼镁泥(废渣废渣) 硼镁泥为弱碱性混合物。硼镁泥为弱碱性混合物。从硼镁泥制取七水硫酸镁的原理：从硼镁泥制取七水硫酸镁的原理：1用硫酸浸提用硫酸浸提 硼镁泥中的镁、铁、锰、铝等转化为离子进入浸出液。硼镁泥中的镁、铁、锰、铝等转化为离子进入浸出液。 主要反响：主要反响： MgCO3 + H2SO4 = MgSO4 +

3、 CO2 + H2O 4MgCO3Mg(OH)2 + 5H2SO4 = 5MgSO4 + 4CO2 + 7H2O Na2B4O7 + H2SO4 + 5H2O = 4H3BO3 + Na2SO4 参与硫酸的量应控制在反响后料浆的参与硫酸的量应控制在反响后料浆的pH约等于约等于1。 硼镁泥的主要化学成分为：硼镁泥的主要化学成分为：成分成分 MgO SiO2 Fe2O3 CaO B2O3 Al2O3 MnO CO2质量分数质量分数 2538 1825 615 13 12 12 12 1520 加少量硼镁泥调理加少量硼镁泥调理pH值为值为56，再参与次氯酸钠氧化，再参与次氯酸钠氧化Fe2和和Mn2以

4、沉淀方式除去。以沉淀方式除去。 主要反响为：主要反响为： 2Fe2+ ClO 5H2O 2Fe(OH)3 4H Cl 2Mn2+ ClO H2O MnO2 2H Cl Fe3+ 3H2O Fe(OH)3 3H+ Al3+ 3H2O Al(OH)3 3H+ 2氧化氧化 由于由于Fe(OH)2 7.59.0和和Mn(OH)2 8.610.1的的pH与与Mg(OH)2的沉淀的沉淀pH值值9.611比较接近，所以不能用直接调理比较接近，所以不能用直接调理pH的方法除去的方法除去Fe2和和Mn2。 (3) 利用利用CaSO4随温度升高溶解度减小的特点，适当浓缩后过滤除随温度升高溶解度减小的特点，适当浓缩

5、后过滤除去去Ca2+, 中间引入的中间引入的Na2SO4留在滤液中。留在滤液中。8 8g g硼硼镁镁泥泥1 10 00 0g g水水滴滴加加浓浓硫硫酸酸 搅搅拌拌抽抽滤滤滤滤液液： M Mg g2 2+ +A Al l3 3+ +F Fe e3 3+ +F Fe e2 2+ + M Mn n2 2+ + C Ca a2 2+ +沉沉淀淀：H H3 3B BO O3 3 S Si iO O2 2及及其其它它不不溶溶性性杂杂质质煮煮沸沸1 10 0m mi in np pH H1 1硼硼镁镁泥泥p pH H5 56 6N Na aC Cl lO O煮煮沸沸抽抽滤滤热热水水淋淋洗洗沉沉淀淀：A Al

6、 l( (O OH H) )3 3 F Fe e( (O OH H) )3 3 M Mn nO O2 2滤滤液液H H2 2S SO O4 4H H2 2O O2 2取取几几滴滴于于试试管管中中煮煮沸沸K KS SC CN N无无色色：F Fe e3 3+ +除除尽尽红红色色补补加加N Na aC Cl lO O煮煮沸沸抽抽滤滤三、实验步骤三、实验步骤沉沉淀淀: : F Fe e( (O OH H) )3 3滤滤液液：M Mg g2 2+ + C Ca a2 2+ + N Na a+ +适适当当蒸蒸发发浓浓缩缩趁趁热热抽抽滤滤沉沉淀淀: : C Ca aS SO O4 4滤滤液液：M Mg g

7、2 2+ + N Na a+ +滤滤液液转转入入蒸蒸发发皿皿中中蒸蒸发发浓浓缩缩固固体体：M Mg gS SO O4 4. .7 7H H2 2O O 冷冷却却结结晶晶抽抽滤滤滤滤液液：N Na a2 2S SO O4 4产率计算：产率计算： MgO MgSO47H2O (8+0.9)25% 13.6g 1. 酸浸中浓硫酸必需渐渐参与，防止将酸浸中浓硫酸必需渐渐参与，防止将pH调理过低。这样在调理过低。这样在下一步用硼镁泥调理下一步用硼镁泥调理pH时很难调理硼镁泥只是一个弱碱性混时很难调理硼镁泥只是一个弱碱性混合物，而硫酸为强酸，而且为浓硫酸合物，而硫酸为强酸，而且为浓硫酸 2. 除硫酸钙时要趁热过滤，防止其再析出，而且溶剂不能太除硫酸钙时要趁热过滤，防止其再析出，而且溶剂不能太少，以防硫酸镁也结晶析出。少，以防硫酸镁也结晶析出。 3. 最后一步加热浓缩时，不能把溶液蒸干，否那么硫酸钠与最后一步加热浓缩时，不能把溶液蒸干，否那么硫酸钠与硫酸镁混在一同，达不到完全分别的目的。硫酸镁混在一同，达不到完全分别的目的。四、本卷须知四、本卷须知五、思索题五、思索题1. 能否直接控制溶液的能否直接控制溶液的pH除去除去Fe2+ 和和Mn2+杂质？杂质？2. 计算控制计算控