A. 鋅是一種應用廣泛的金屬,目前工業上主要採用「濕法」工藝冶煉鋅.某含鋅礦的主要成分為ZnS(還含少量FeS
(1)硫化鋅精礦的焙燒在氧氣氣氛的沸騰爐中發生氧化還原反應,生成氧化鋅,焙砂的主要成分為ZnO,故答案為:ZnO;
(2)該含鋅礦中還含有FeS等雜質,浸出操作後轉化為亞鐵離子,可加入鋅粉出去亞鐵離子,從而出去Fe,故答案為:Zn粉;置換出Fe等;
(3)電解沉積過程中的陰極採用鋁板,陽極採用Pb-Ag合金惰性電極,電解質為硫酸鋅,陽極氫氧根離子放電,發生氧化反應生成氧氣,故答案為:O2;
(4)硫化鋅經過「氧壓酸浸」反應生成二價鋅離子、硫和水,化學方程式為:2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O,故答案為:2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O;
(5)碳酸鋅與碳在高溫下反應生成鋅和一氧化碳,化學方程式為:ZnCO3+2C
高溫 | .
B. 工業上用菱鋅礦(ZnCO3,含少量Fe2O3、SiO2及不溶於酸的雜質)為原料製取硫酸鋅,其工藝流程如圖所示:已
工業上用菱鋅礦(ZnCO3,含少量Fe2O3、SiO2及不溶於酸的雜質)為原料製取硫酸鋅,其工藝流程為:菱鋅礦主要成分為ZnCO3,含少量Fe2O3、SiO2及不溶於酸的雜質,加入稀硫酸後碳酸鋅、氧化鐵溶解,二氧化硅等不溶物形成沉澱,通過過濾可以分離出不溶物;向所得濾液中加入雙氧水將亞鐵離子氧化成鐵離子,再加入ZnO調節溶液pH,將鐵離子完全生成氫氧化鐵沉澱,通過過濾得到純凈的硫酸鋅, (1)根據題中流程可知,通過過濾將硫酸鋅溶液和濾渣分離,則操作a的名稱為過濾;過濾是把不溶於液體的固體與液體分離的一種方法,過濾操作的裝置由鐵架台、燒杯、玻璃棒、漏斗等儀器組成,則使用的玻璃儀器為燒杯、漏斗、玻璃棒, 故答案為:過濾;燒杯、漏斗、玻璃棒; (2)加入雙氧水目的是將亞鐵離子氧化成鐵離子,以便通過調節溶液pH將雜質除去,從而得到較純凈的硫酸鋅,反應的離子反應為:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O, 故答案為:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O; (3)鐵離子開始沉澱的pH為2.7,完全沉澱時的pH為3.2,鋅離子開始沉澱的pH為6.2,所以除去鐵離子且不影響鋅離子的pH范圍為3.2~6.2,故答案為:3.2~6.2.
C. 硫酸鋅可作為木材的防腐劑,工業上常用菱鋅礦
工業上常用菱鋅礦生產硫酸鋅,菱鋅礦的主要成分是ZnCO3,並含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等。菱鋅礦顏色有白、灰、黃、藍、綠、粉紅及褐色等多種,條痕則為白色。成分中的鋅,有時會被鐵或錳所置換,偶爾也被少量的鎂、鈣、鎘、銅、鈷或鉛所取代。與多數碳酸鹽礦物類似,溶於鹽酸,並會產生氣泡。在方解石群中,菱鋅礦屬於硬度較高、比重較大的一種。
D. 怎麼加工製造鋅錠
【製造鋅錠的方法】鋅錠是指純鋅,當然也會有雜質,但作為鋅錠,至少有90%以上的純度。鋅錠的用途:主要用於壓鑄合金、電池業、印染業、醫葯業、橡膠業、化學工業等,鋅與其它金屬的合金在電鍍、噴塗等行業得到廣泛的應用。 鋅錠的生產方法有:電解法、真空蒸餾法、區域熔煉法、惰性氣氛中精餾法和重精餾法等。 1、電解法陰極沉積鋅含有電解質夾雜物,在熔化時雜質會形成氧化物浮渣。但是電解法所用設備簡單,工藝條件易控制,鋅經電解後的純度可達5N以上,故應用較廣。 2、在惰性氣氛(N2)中,精餾提純所製得鋅的純度可達5N以上,其雜質的含量Cu、A1、Bi、Ni、Fe、Sn、Sb各小於100000wt%。這種力法的生產率低,惰性氣體及其凈化的成本費用高。通過2段真空蒸餾可獲得平均純度達6N的高純鋅錠,其雜質Cu、Pb、Ni、Fe、Sn、Bl、Sb的含量各小0.00001wt%。 3、真空蒸餾法是利用在同一溫度下被蒸餾金屬與所含雜質之間的蒸汽壓力的差異以分離金屬。 4、重精餾法基本原理與粗鋅精餾一樣,基於鋅與各種雜質的沸點不同。不純的鋅經蒸餾後,除Pb稍有蒸發外,基本可以把高沸點的雜質去除掉。鋅蒸氣勢冷凝就可得到純度較高的含Cd鋅錠。 5、Zn與rd的沸點很接近。可用分餾池將Zn與Cd分開。把蒸餾提純的鋅和電解鋅,再經數十次區域熔煉。可分別製得純度為99.99998wt%及99.99993wt%的高純鋅。但區域熔煉法成本較昂貴,只有在原始鋅具有相當向的純度時,才宜採用。 目前鋅錠的純度已提純到6—7N。含鋅大於99.99wt%的純鋅錠稱為4N,一般用作鋅壓鑄合金製品,其性能隨鋅錠純度的提高而提高。平均合鋅量大於99.999wt%的鋅錠稱為5N,其雜質含量水平(×10「wt%)Cu、Mn各為l,A1、MR、Sn、Pb、Bi各為5,Fe、Cr各為10。5N鋅錠主要用於半導體生產。鋅可以通過多種變形加工方法成形。如軋制、拉拔、擠壓。軋制是最常用的加工手段,軋制鋅錠可以用於許多場合。軋制所用原料一般為鋅鑄錠。
E. 鋅在工業上的用途有哪些
A、鋅的性質與鋅在工業上的用途:
一、鋅的理化性質
金屬鋅,化學符號Zn,屬化學元素周期表第II族副族元素,是六種基本金屬之一。鋅是一種白色略帶藍灰色金屬,具有金屬光澤,在自然界中多以硫化物狀態存在。鋅的密度為7.2克/立方厘米,熔點為419.5℃,沸點906℃,莫氏硬度為2.5,其六面體晶體結構穩定性極強,無法改變,但可以加強。鋅較軟,僅比鉛和錫硬,展性比鉛、銅和錫小,比鐵大。細粒結晶的鋅比粗粒結晶的鋅容易錕軋及抽絲。 鋅在常溫下不會被乾燥空氣、不含二氧化碳的空氣或乾燥的氧所氧化,但在與濕空氣接觸時,其表面會逐漸被氧化,生成一層灰白色緻密的鹼性碳酸鋅包裹其表面,保護內部不再被侵蝕。 純鋅不溶於純硫酸或鹽酸,但鋅中若有少量雜質存在則會被酸所溶解,因此,一般的商品鋅極易被酸所溶解,亦可溶於鹼中。
二、鋅的主要用途
鋅是重要的有色金屬原材料,目前,鋅在有色金屬的消費中僅次於銅和鋁,是第三大有色金屬。鋅金屬具有良好的壓延性、耐磨性和抗腐性,能與多種金屬製成物理與化學性能更加優良的合金。原生鋅企業生產的主要產品有:金屬鋅、鋅基合金、氧化鋅,這些產品用途非常廣泛,主要有以下幾個方面:
1.鍍鋅。用作防腐蝕的鍍層(如鍍鋅板),廣泛用於汽車、建築、船舶、輕工等行業,約占鋅用量的46%。 鋅具有優良的抗大氣腐蝕性能,所以鋅主要用於鋼材和鋼結構件的表面鍍層。電鍍用熱鍍鋅合金錶面氧化後會形成一層均勻細密的鹼式碳酸鋅ZnCO3o3Zn(OH)2氧化膜保護層,該氧化膜保護層還有防止黴菌生長的作用。由於鋅合金板具有良好的抗大氣腐蝕性,近年來西方國家也開始嘗試著直接用它做屋頂覆蓋材料,用它做屋頂板材使用年限可長達120—140年,而且可回收再用,而用鍍鋅鐵板做屋頂材料的使用壽命一般為5—10年。
2.製造銅合金材(如黃銅)。用於汽車製造和機械行業,約占鋅用量的15%。 鋅具有適用的機械性能。鋅本身的強度和硬度不高,加入鋁、銅等合金元素後,其強度和硬度均大為提高,尤其是鋅銅鈦合金的出現,其綜合機械性能已接近或達到鋁合金、黃銅、灰鑄鐵的水平,其抗蠕變性能也大幅度被提高,因此,鋅銅鈦合金目前已經被廣泛應用於小五金生產中。 鋅與銅合熔形成黃銅,是鋅傳統的用途,黃銅被認為是高功能合金,它能被所有傳統的方法,如鑄造、軋制、擠壓鍛造和熱壓製造成型。
3.用於鑄造鋅合金。主要為壓鑄件,用於汽車、輕工等行業,約占鋅用量的15%。 許多鋅合金的加工性能都比較優良,道次加工率可達60%—80%。中壓性能優越,可進行深拉延,並具有自潤滑性,延長了模具壽命,可用釺焊或電阻焊或電弧焊(需在氦氣中)進行焊接,表面可進行電鍍、塗漆處理,切削加工性能良好,在一定條件下具有優越的超塑性能。 此外,鋅具有良好的抗電磁場性能。鋅的導電率是標准電工銅的29%,在射頻干擾的場合,鋅板是一種非常有效的屏蔽材料。同時,由於鋅是非磁性的,適合做儀器儀表零件的材料及儀表殼體及錢幣。此外,鋅自身及與其他金屬碰撞不會發生火花,適合做井下防爆器材。
4.用於製造氧化鋅。廣泛用於橡膠、塗料、搪瓷、醫葯、印刷、纖維等工業,約占鋅用量的11%。
5.用於製造干電池,以鋅餅、鋅板形式出現,約占鋅用量的13%。 鋅具有適宜的化學性能。鋅可與NH4CI發生作用,放出H+正離子。鋅—二氧化錳電池正是利用鋅的這個特點,用鋅合金當電池的外殼,既是電池電解質的容器,又參加電池反應構成電池的陽極。此外,它的這一性能也被廣泛地應用於醫葯行業。
F. 鉛鋅礦是怎樣形成的
鉛是人類從鉛鋅礦石中提煉出來的較早的金屬之一。它是最軟的重金屬,也是比重大的金屬之一,具藍灰色,硬度1.5,比重11.34,熔點327.4℃,沸點1750℃,展性良好,易與其他金屬(如鋅、錫、銻、砷等)製成合金。 鋅從鉛鋅礦石中提煉出來的金屬較晚,是古代7種有色金屬(銅、錫、鉛、金、銀、汞、鋅)中最後的一種。鋅金屬具藍白色,硬度2.0,熔點419.5℃,沸點911℃,加熱至100~150℃時,具有良好壓性,壓延後比重7.19。鋅能與多種有色金屬製成合金或含鋅合金,其中最主要的是鋅與銅、錫、鉛等組成的黃銅等,還可與鋁、鎂、銅等組成壓鑄合金。 鉛鋅用途廣泛,用於電氣工業、機械工業、軍事工業、冶金工業、化學工業、輕工業和醫葯業等領域。此外,鉛金屬在核工業、石油工業等部門也有較多的用途。 一、礦物原料特點 鉛鋅在自然界里特別在原生礦床中共生極為密切。它們具有共同的成礦物質來源和十分相似的地球化學行為,有類似的外層電子結構,都具有強烈的親硫性,並形成相同的易溶絡合物。它們被鐵錳質、粘土或有機質吸附的情況也很相近。鉛在地殼中平均含量約為15×10-6,在有關岩石中平均含量:砂岩7×10-6、碳酸鹽岩9×10-6、頁岩20×10-6。鋅在地殼中平均含量約為80×10-6,在有關岩石中平均含量:玄武岩105×10-6、花崗岩中60×10-6、砂岩16×10-6、碳酸鹽岩20×10-6、頁岩95×10-6。 目前,在地殼上已發現的鉛鋅礦物約有250多種,大約1/3是硫化物和硫酸鹽類。方鉛礦、閃鋅礦等是冶煉鉛鋅的主要工業礦物原料。 二、礦石工業要求 盡管現在已發現有250多種鉛鋅礦物,但可供目前工業利用的僅有17種。其中,鉛工業礦物有11種,鋅工業礦物有6種,以方鉛礦、閃鋅礦最為重要。還有菱鋅礦、白鉛礦等。 礦石工業類型,以礦石自然類型為基礎,按礦石氧化程度可分為硫化礦石(鉛或鋅氧化率<10%)、氧化礦石(鉛或鋅氧化率>30%)、混合礦石(鉛或鋅氧化率10%~30%);按礦石中主要有用組分可分為:鉛礦石、鋅礦石、鉛鋅礦石、鉛鋅銅礦石、鉛鋅硫礦石、鉛鋅銅硫礦石、鉛錫礦石、鉛銻礦石、鋅銅礦石等;按礦石結構構造,可分為:浸染狀礦石、緻密塊狀礦石、角礫狀礦石、條帶狀礦石、細脈浸染狀礦石等。 為適應我國鉛鋅礦地質勘探工作和礦山生產建設的需要,地質礦產部和冶金工業部根據我國鉛鋅礦產資源狀況和采選冶技術條件,於1983年聯合制定並頒布《鉛鋅礦地質勘探規范》(試行),制定了鉛鋅礦一般工業指標,普查勘探中用於評價礦床有否工業價值。 三、礦業簡史 中華民族的祖先對鉛鋅礦的開采、冶煉和利用曾做出過重要貢獻。中國古代「鉛」寫作「釒公」。商代(公元前16~前11世紀)中期在青銅器鑄造中已用鉛,西周(公元前11世紀~前771年)的鉛戈含鉛達99.75%。在古代,鉛往往被加入銅中成為合金化金屬,還用來製作鉛白、鉛丹等。古代煉鉛的原料有兩類,一類是氧化鉛,以白鉛礦為主,另一類是硫化礦,以方鉛礦為主。明代陸容在《菽園雜記》中有敘述含銀硫化鉛礦的冶煉方法。宋應星在《天工開物》中提到當時開採的三種鉛鋅礦物,一種是「銀礦鉛」,系指與輝銀礦等共生的方鉛礦;另一種是「銅山鉛」,系指含方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等的多金屬礦;還一種是「草節鉛」,可能是指結晶粗大的方鉛礦。 由於鉛礦中多含有銀,古代為了提取白銀,因此大量開采並冶煉鉛。 中國是最早發明煉鋅的國家。古代稱鋅為「倭鉛」。煉鋅,據史料記載至遲在10世紀的五代就已能冶煉。貴州赫章志上即有該縣媽姑地區在五代後漢高祖天福年間(公元947年)開始煉鋅的記載。明代宋應星在《天工開物》中也有敘述,用爐甘石作原料,用坩堝冶煉,書中附有圖。 明、清時鋅主要用配製黃銅,供鑄錢及製造各種器皿用。約在17世紀初開始向歐洲出口鋅錠。1745年從廣州裝運鋅錠的一艘船在瑞典哥德堡觸礁沉沒,1872年被打撈起一部分鋅錠,經分析鋅含量達98.99%,可見當時中國冶煉鋅的水平是相當高的。 中國古代不僅對鉛鋅的冶煉和利用有重要創舉,而且很早就認識了鉛鋅礦的產出分帶性。在《管子·地數篇》中就記載「上有陵石者,下有鉛錫赤銅」,「上有鉛者,其下有銀」。當代許多鉛鋅礦床的勘查有不少的礦區都是通過古礦硐和冶煉爐渣遺址等發現的。 近百年來,在舊中國時期鉛鋅業基礎薄弱,只有幾個規模小的礦山和工廠,采礦、選礦、冶煉基本上土法生產,最高年產量,鉛8900t、鋅7100t。新中國成立後,鉛鋅業發展很快。經過40多年來的大規模地質勘查,探明了豐富的鉛鋅礦產資源,建設了一大批國營大中型鉛鋅礦山和冶煉廠,形成了較大的采選冶生產能力,產量居於世界前列。1996年鉛精礦(金屬含量,下同)產量64.3萬t,鋅精礦(金屬含量,下同)產量112.1萬t。鉛鋅金屬產量(含礦產產量和雜產產量):鉛70.6萬t,居世界第2位;鋅118.4萬t,居世界第1位。現在不僅滿足國內需求,而且還出口鉛鋅產品,成為世界鉛鋅生產大國之一。
G. 工業上如何制備氧化鋅
納米氧化鋅可以通過溶膠凝膠法制備,鋅鹽和碳酸鹽在水相反應,然後過濾沉澱,烘焙即可,這樣制備的氧化鋅粒徑在100nm左右,看你條件的控制了,要製得更細的氧化鋅,原料採用有機鋅鹽,或者在水相中濃度做得低一些,但這又不利於工業化生產了!
H. 工業上利用鋅焙砂(主要含ZnO、ZnFe 2 O 4 ,還含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)製取金屬鋅的流程如
(1)ZnFe 2 O 4 +4H 2 SO 4 ═ZnSO 4 +Fe 2 (SO 4 ) 3 +4H 2 O;(2)①H 2 O 2 +2Fe 2+ +2H + ═2Fe 3+ +2H 2 O;②4.0×10 -5 mol/L;③Fe(OH) 3 膠體具有吸附性;(3)電解製取的鋅中會含有銅等雜質; (4)H 2 SO 4 、ZnSO 4 。
I. 工業上常以軟錳礦、閃鋅礦(除主要成分為MnO2、ZnS外還含有少量的FeS、CuS、Al2O3等物質)為原料製取Zn和
(1)將MnO2、ZnS浸在硫酸溶液中有少量黃色物質析出,說明二氧化錳氧化硫化鋅為單質硫為黃色物質,二氧化錳被還原為硫酸錳,此反應的化學方程式為:MnO2+ZnS+2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S↓+2H2O; 故答案為:MnO2+ZnS+2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S↓+2H2O; (2)①鋅可以和H+、Cu2+、Fe3+反應,方程式為:Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+,故答案為:Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+; ②X是MnO2,MnO2可將Fe2+氧化成Fe3+,故答案為:將Fe2+氧化成Fe3+; ③溶液中不能引入新的雜質離子,溶液中含有錳離子和鋅離子,可加入MnCO3或ZnCO3或MnCO3和ZnCO3,可調節pH值,又不引入新的雜質, 故答案為:MnCO3或ZnCO3或MnCO3和ZnCO3; (3)①AlCl3溶液和NaAlO2溶液混合發生雙水解反應生成AI(OH)3沉澱,反應的離子方程式為:Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3; 故答案為:Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3; ②反應流程Ⅰ:由方程式可知生成4molAI(OH)3需要1molAl3+和3molAlO2-,即由鋁單質生成1molAl3+需要3mol鹽酸和由氫氧化鋁與氫氧化鈉反應生成3molAlO2-需要3mol氫氧化鈉,生成nmol氫氧化鋁沉澱,即消耗的NaOH和HCl的理論量(mol)都為 , 反應流程Ⅱ,則得到同樣nmolAl(OH) 3,根據NaAlO 2+4HCl=NaCl+AlCl 3+2H 2O,生成nmolmolAl(OH) 3消耗的HCl的理論量分別為4nmol,大於前流程的消耗量,Ⅰ流程消耗酸鹼量少,故答案為:Ⅰ.
與什麼工業產生鋅相關的資料
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