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表1 浸出液成分
Al3+
Fe3+
Ca2+
PO43-
Mg2+
Mn2+
Y3+
浓度/(mg•L-1)
7670
9460
550
640
5600
1500
70.2
浸出液在不同pH下萃取的结果如图1。
①用化学平衡原理解释,随pH增大,Y3+萃取率增大的原因。
②结合图1解释,工业上萃取Y3+之前,应首先除去Fe3+的原因是。
表2 Fe3+、Y3+去除率
终点pH
去除率/%
3.0
87.84
19.86
3.5
92.33
23.63
4.5
99.99
44.52
5.0
89.04
中和沉淀法:向浸出液中加入NaOH除Fe3+ , 去除率如表2所示。
①该实验条件下,Fe3+去除率比Y3+大的可能原因。
磷酸法:将磷酸(H3PO4:三元弱酸)加入到浸出液中,再加入Na2CO3溶液,调pH为2.5,过滤除去磷酸铁沉淀(FePO4),滤液中剩余的Fe3+、Y3+浓度如表3。
表3 滤液中Fe3+、Y3+的浓度
508
68.9
② 配平“磷酸法”除铁过程中的离子方程式
Fe3+ + + = FePO4↓+ CO2↑+
③ 综合分析表1、表2、表3,工业上采用“磷酸法”除铁的原因。
a. 分析图1可知,pH在0.2~2.0范围内,有机溶剂中的Fe3+多于水溶液中的Fe3+
b. 表2中 Y3+损失率在20%左右的原因可能是生成的Fe(OH)3对Y3+的吸附
c. 表2中 pH在4.5~5.0范围内,Y3+损失率变大的可能原因:Y3+ + 3OH- = Y(OH)3↓
d. 有机溶剂萃取Y3+的优点是Ca2+、Mg2+、Mn2+等金属离子萃取率极低
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