還原鐵粉制備方法目錄
還原鐵粉是粉末冶金工業(yè)的重要原料,利用生產鈦白的副產品綠礬制備還原鐵粉的工業(yè)流程如下:(1)干燥過
利用生產鈦白的副產品綠礬(FeSO4?7H2O)制備還原鐵粉的步驟如下:將綠礬溶于稀硫酸溶液,向其中滴加(NH
準備材料:純鐵片,氫氧化鈉,水,鹽酸,酒精,熱板,實驗室濾紙。\\
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2.將純鐵片切成小塊,放入燒杯中。\\
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3.放入大量的氫氧化鈉,使其完全覆蓋鐵片。\\
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4.將燒杯溶液加熱至沸騰,繼續(xù)加熱,直到鐵片完全融化。\\
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5.加入鹽酸,排出產生的氣體。\\
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6.過濾溶液得到還原鐵粉。\\
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7.用酒精溶液清洗還原鐵粉,去除雜質。\\
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8.將還原鐵粉放在熱板上完全干燥。\\
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9.收集干燥的還原鐵粉,保存在干燥的容器中。\\
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注意事項:\\
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1.在實驗室操作時要注意安全,戴好手套和護目鏡。\\
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2.氫氧化鈉溶液有刺激性,避免直接接觸皮膚和眼睛。\\
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3.加熱溶液時,注意不要加熱過度產生危險氣體。\\
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4.收集還原鐵粉時,要選擇干燥的容器,避免受潮。
(1)干燥過程主要是為了去除游離水和結晶水,過程中會有少量的FeCO3嗎?nH2O在空氣中被氧化為FeOOH。根據氧化還原反應的電子保存和原子保存,4feco3 ?nH2O+O2= 4feooh + 4co2↑+ (4n-2) H2O。nH2O+O2= 4feooh + 4co2↑+ (4n-2) H2O。
(2)將12.49克干燥FeCO3樣品燒至600℃,使質量為8.00克,再加熱,得到fe6.16克。分析樣本是FeCO3和FeOOH。分解生成鐵氧化物和二氧化碳及水從鐵元素化合價判斷,氧化物中含有亞鐵離子和鐵離子,氧化物為FeO和Fe2O3或FeO和Fe3O4或FeO、Fe2O3、Fe是3o4;
作為樣品中的FeCO3。設物質的量為x。FeOOH物質的量是y。
由鐵元素守恒得:x+y=6.16g56g/mol;116x+89y=12.49
計算x=0.1mol;y=0.01摩爾。
它的質量是feco 3.11.6 g FeOOH 0.89 g
FeO和Fe2O3或FeO和Fe3O4或FeO、Fe2O3、Fe3O4。FeCO3: 11.6 g, FeOOH: 0.89 g
(3) 28.12克還原鐵粉(含少量FexC)在氧流中加熱,為CO2224mL(物質量0.01 mol), FexC物質量為0.01 mol。用相同質量的還原鐵粉和足量的硫酸反應,得到H2 10.752L,物質的量為0.48 mol,根據反應式,消耗鐵的量為Fe+H2SO4= H2↑。鐵的質量=0.48摩爾×56克/摩爾=26.88克。FexC中碳物質的量是0.01摩爾,FexC的質量=28.12克-26.88克=1.24克。假設物質的量是0.01摩爾,摩爾質量=1.24g0.01摩爾=124克/摩爾。
根據化學式FexC計算,x=2?;瘜W方程式是Fe2C,所以答案是Fe2C。
鐵粉的生產工藝主要有幾種,一種是機械粉碎法,將鐵屑使用破碎設備進行破碎加工,然后用篩子篩取所需粒度的鐵粉;一種是還原法,以氧化鐵皮或超精粉為原料,然后經過一系列加工、連續(xù)兩次還原后破碎、過篩、合批的鐵粉,俗稱還原鐵粉;一種是采用水或氣霧化方式,即采用高壓水或高壓氣體將要求的鋼水碾碎到要求的粒度,然后二次還原,所得為霧化鐵粉;另外,化學分解法、電氣分解法、蒸發(fā)冷凝法等可以生產各種用途的鐵粉,不同的工藝主要是針對不同的用途而設計的。
硫酸亞鐵為強酸弱堿鹽,水解后溶液呈酸性。在溶液中加入酸可以抑制亞鐵離子的水解。
抑制Fe2+水解;
(2) FeCO3嗎?nH2O沉淀物易吸收硫酸根離子,硫酸根離子與鋇離子反應生成白色沉淀物。如果沉淀物被清洗過,那么洗滌液中就不含有硫酸根離子。
用試管取少量末清洗液,滴入BaCl2溶液,如不產生白色沉淀,則表示沉淀已洗凈;
(3) FeCO3嗎?容易被氧氣氧化的nH2O變成FeOOH,同時生成二氧化碳和水。反應式為4feco3 ?nH2O+O2= 4feooh + 4co2↑+ (4n-2) H2O。
4FeCO3嗎?nH2O+O2= 4feooh + 4co2↑+ (4n-2) H2O。
高溫時碳酸鈣分解生成二氧化碳,二氧化碳還原成碳生成一氧化碳,所以加入碳酸鈣后一氧化碳增加,還原鐵粉的產生率提高。
分解會產生CO2,與C反應會產生還原劑CO。
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