浸出习题
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1 浸出习题 1、与火法冶金相比，湿法冶金的优缺点是什么？ 优点：1. 适合于处理低品位矿；2. 适合于处理复杂矿及综合利用；3. 能有效地分离相似元素和杂质；4. 投资较小，能耗较低；5. 空气污染小，劳动条件较好。 缺点：1 . 主设备及辅助设备较多，占地多；2. 冶金过程的程度较慢；3. 废水、废渣量较大。
2、试简述选择浸出剂的主要原则。 1．热力学上的可能性，即浸出反应的0TG； 2．浸出剂与物料的反应速度较快； 3．有较好的选择性，即易将一种组分浸出，而难将其它组分浸出； 4．对设备的腐蚀性尽量小，或可用较便宜的耐腐蚀材料； 5．价廉易得，无毒、安全。
3、有如下浸出过程： CaWO4(S) + Na2CO3(1) = Na2WO4(1) + CaCO3(S) 试说明用实验——图解测定浸出过程平衡浓度商KC和平衡常数K的方法（需作图）。 2
（1）测定KC方法：根据反应得： 2423
[NaWO]
[NaCO]CK
在一定温度下当反应达到一定时间后浓度不变时，此商值称平衡浓度商（KC），因此，只要将浸出时间对浓度商值作图，当商值不变时则为KC，如下图所示：
图中1线为按正向反应配料测得结果，即随时间增加，商值增加，当达到一定的时间后商值不变，此为KC；图中2线为按逆向反应配料测得结果。如果按正、反测得的KC吻合，则所测得结果精确。 （2）K值测定：因当溶液中离子强度接近零时，则KC ≈ K，故只要测定不同I下的KC，将KC对I作图，再外延到I=0，即得K值。如图所示。
时间 Kc 2423
[NaWO]
[NaCO]CK
1
2 3
4、简述浸出过程的强化措施。 1．矿物原料的活化。其中可分为：（1）机械活化，使矿物晶体内部产生各种缺陷，使之处于不稳定的高能位状态；增加矿物的活性；（2）超声波活化，一方面引起矿物内部的缺陷，使活性增加，活化能降低，另一方面加速传质过程，甚至使固体产物脱落；（3）热活化，在晶格中产生热应力和缺陷，降低活化能，甚至在颗粒中产生裂纹，加速传质过程。 2．添加催化剂。当浸出由化学反应速度控制时，催化剂可加速浸出过程，例如硫化矿氧浸时，HNO3或Fe3+起催化作用。 3．高温高压，例如白乌放的苏打浸出。
Kc K 4 5、有如下浸出反应： ZnO + 2H+ = Zn2+ + H2O 试导出上述反应在电位-pH图上的pH-lgaZn2+关系式。 已知：25℃时 Zn2+ H2O H+ ZnO
fG(KJ·mol-1) -147.2 -237.2 0 -320
（R=8.314J/K·mol） 由反应 ZnO + 2H+ = Zn2+ + H2O
得 22lnZnTTHaGGRTa
22.303lg2.3032TZnGRTa
RTPHT
因平衡时 0TG，故
2/2.3032RT1/2lgTTZnPHGa
求25℃的25CG：
2225C()()()()2fHOfZnOfZnfHGGGGG
147.2237.232064.4 KJ·mol-1 代入上式得：225C55.81/2lgZnPHa
6、已知反应 Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2 298G = -90. 07 KJ/mol 及反应 Cd2 + 2OH- = Cd(OH)2
298G= - 77.87 KJ/mol 试分别求aZn2+ = 1和aCd2+ = 0.1时的平衡PH，并根据计算结果回答是否可用水解法从ZnSO4溶液中除Cd2+？ 5
（1）由反应得： 222211()ZnOHZnHKkwaaaa
即2lglg2lg2lgZnHKakwa
2lg2142ZnaPH 282PH 因 ln2.303lgGRTKRTK，代入上式得：
lg2822.303GKPHRT 则 146.1122.303GPHRT
对于Cd2+，则221OHKaCda，同理解得PH = 7.69。 （2）由于Cd(OH)2沉淀的PH大于Zn(OH)2的PH，故不能用水解法从ZnSO4溶液中除Cd。
7、简述矿物原料浸出过程中化学反应速度控制和内扩散速度控制的特征。 化学反应速度控制：（1）特征方程为1/1(1)PFKt，即1/1(1)pF与t成直线关系；（2）表观活化能> 41.8KJmol-1；（3）反应速度与浸出剂浓度成n次方比例增加；（4）搅拌对速度无明显影响。 内扩散速度控制：（1）特征方程为2/312/3(1)Kt（对球形），即
2/312/3(1)与t成直线关系；（2）表观活化能4~12KJmol-1；（3）颗粒大小
对浸出速度的影响大；（4）搅拌的影响甚小。 6
综合训练题 1 一、单项选择题（每小题1分，共15分） 1．水的热力学稳定区位于C＿＿。
A 氧线之上，氢线之下 B 氧线之上，氢线之上 C 氧线之下，氢线之上 D 氧线之下，氢线之下 2．ZnO在H2SO4溶液中溶解属于＿B ＿。
A 简单溶解 B 化学溶解 C 电化学溶解 D 说不清 3．电位-pH表达式为0.0490.0591Hp，在电位-pH图上它是一条C ＿＿。
A 水平线 B 垂线 C 斜线 D 说不清 4. 湿法冶金与火法冶金相比,对低品位矿石及相似难分离金属的适应性A＿＿。
A 更好 B 更差 C 相同 D 不知道 5. 反应33()3FeOHFeOH的平衡条件为：311.6lg2FepHa，若Fe3+
活度为1，那么溶液中Fe3+稳定存在的条件是pH值＿B＿1.6。 A 大于 B 小于 C 等于 D 不等于 6. 当控制电位A＿＿溶液的平衡电极电位时，溶液中的元素就发生还原反应。
A 低于 B 高于 C 等于 D 不等于 7. 生成配位化合离子Ag(CN)2-、Au(CN)2-后，Au、Ag的还原电位B＿＿。
A 提高 B 降低 C 不变 D 说不清 8.在锌焙砂浸出的原则流程中，浸出一般分＿D.＿两个阶段。 A. 两次高酸浸出 B. 第一次高酸浸出，第二次中性浸出 C. 两次中性浸出 D. 第一次中性浸出，第二次高酸浸出 9. 对于锌来说，其浸出过程的实质是要使锌、铁稳定存在于＿B ＿区。 A 浸出、浸出 B浸出、净化 C浸出、净化 D 净化、净化 10. 有利于硫化物溶出的控制条件是：B.＿＿。 A.高温、高PH2S、一定PH的 B.高温、高P02、一定pH的 C.低温、高PH2S、一定PH的 D.低温、高P02、一定pH的 11.硫化锌精矿焙烧时A.＿＿的生成，在湿法浸出时，将造成Zn的损失。 A.ZnO·Fe2O3 B.2ZnO·SiO2 C. ZnSO4 D. ZnCO3 12.浓缩过滤主要是利用矿浆液固＿D.＿来产生推动力。 A.压力不同 B.重量不同 C.体积不同 D.比重不同 7
13.液固分离的目的是：D.＿＿。 A.回收有用固体 B.回收有用液体 C.回收固体和液体 D.以上都是 14.铝土矿用____ B._溶出。 A. Al（OH）3 B. NaOH C. H2SO4 D. NH4OH 15.氨能跟以下哪种离子络合？＿D.＿。 A.Fe2+ B.Cu2+ C.Ni2+ D.都可以 二、填空题：请将此题答案填于下表中（每空1分，共40分） 1．湿法冶金过程的实质是借助原料与溶剂的化学反应，将有价成分转入溶液，从而实现金属的____提取___和_____分离__的冶金过程。 2．湿法冶金包括的三个主要过程是：___浸出、，__净化、______沉积__。 3．分别写出火法冶金、湿法冶金、电化学冶金和浸出的英文单词为Pyrometallurgy、__Hydrometallurgy、____ Electrometallurgy 、Leaching __。 4．浸出过程按浸出剂的类型可分为___酸浸出_、_碱浸出_、氧浸出_、_氯浸出、__细菌浸出_。 5．影响水溶液稳定性的因素有 pH _、_物质电位__、_浓度_、温度_、_压强_。 6．原矿浆制备的主要步骤_破碎_、_配矿_、__磨矿_、_料浆制备__。 7．浸出工艺有__间歇浸出_、__连续并流浸出_、__连续逆流浸出_、错流浸出__。 8．浸出方法有___搅拌浸出_、_高压浸出_、_渗滤浸出__、__堆浸__。 9．搅拌浸出设备有__机械搅拌浸出槽__、_空气搅拌浸出槽_、管道浸出器_、__热磨浸出器__、__流态化浸出塔_。 10．碱性浸出剂有__ NaOH _、_ Na2CO3__、__ Na2S ___、__ NH3●H2O ____。 11、写出pH、pCN的表达式pH=_﹣lgaH+、pCN=_﹣lgaCN-_。 12、分别写出冶金、浸出、热力学、动力学的英文单词为__ Metallurgy、_Leaching、 Thermodynamics 、Kinetics。 13、浸出过程步骤分为_向内的外扩散、__向内的内扩散_、_界面化学反应__、向外的内扩散__、向外的外扩散_____。 14．酸性浸出剂有_ HCl __、 HNO3__、_ H2S O4_、_ HF __。
