Question

【題目】以高硫鋁土礦（主要成分為Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金屬硫酸鹽）為原料，生產(chǎn)氧化鋁并獲得Fe3O4的部分工藝流程如下：

（1）流程中將高硫鋁土礦磨成礦粉的目的是_________________________________。

（2）添加1%CaO和不添加CaO的礦粉焙燒，其硫去除率隨溫度變化曲線如圖所示。

已知：多數(shù)金屬硫酸鹽的分解溫度都高于600 ℃；硫去除率=（1—）×100%。

①不添加CaO的礦粉在低于500 ℃焙燒時，去除的硫元素主要來源于____________。

②700℃焙燒時，添加1%CaO的礦粉硫去除率比不添加CaO的礦粉硫去除率低，其主要原因是______________________。

（3）由“過濾”得到的濾液生產(chǎn)氧化鋁的反應過程中涉及的離子方程式是______________________。

（4）“過濾”得到的濾渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，理論上完全反應消耗的n（FeS2）∶n（Fe2O3）=__________。

Answer 1

【答案】增大反應的接觸面積,加快化學反應速率 FeS2 硫元素轉(zhuǎn)化為CaSO4而留在礦粉中 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-、2Al(OH)3Al2O3+3H2O 1∶16

【解析】

（1）磨成礦粉，可以增大反應的接觸面積，加快化學反應速率；

（2）根據(jù)流程圖并結合焙燒溫度隨硫去除率的圖像進行分析；

（3）濾液中含有AlO2-，即由AlO2-生產(chǎn)氧化鋁；

（4）利用得失電子守恒進行計算；

（1）將高硫鋁土礦磨成礦粉，可以增大反應的接觸面積，加快化學反應速率；

（2）①由于多數(shù)硫酸鹽的分解溫度高于600度，FeS2在低于500℃焙燒時，能與空氣中的氧氣反應生成氧化鐵和二氧化硫，故不添加氧化鈣的礦粉在焙燒時，去除的硫元素主要來源于FeS2；②700℃，焙燒時添加氧化鈣后，硫元素轉(zhuǎn)化為硫酸鈣而留在礦粉中，使硫礦粉硫去除率降低 ；

（3）濾液中含有AlO2-，用濾液生產(chǎn)氧化鋁的反應過程中涉及的離子方程式是AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-、2Al(OH)3Al2O3+3H2O；

（4）分析反應前后元素化合價的變化，利用得失電子守恒知：2/3 n（FeS2）+5×2n（FeS2）=1/3 ×2n（Fe2O3）。解得n（FeS2）∶n（Fe2O3）=1:16；