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廢釩催化劑的主要成分是V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2和Fe2O3等,現欲利用以下工藝流程回收V2O5.回答下列問

作者:化工綜合網發布時間:2022-03-18分類:催化劑及助劑瀏覽:145


導讀:廢釩催化劑的主要成分是V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2和Fe2O3加硫酸,氧化鐵溶解,二氧化硅不溶解;加入還原劑,鐵離子被還原為亞鐵離子,V2O5被還原為VO2+離子,加...

廢釩催化劑的主要成分是V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2和Fe2O3加硫酸,氧化鐵溶解,二氧化硅不溶解;加入還原劑,鐵離子被還原為亞鐵離子,V2O5被還原為VO2+離子,加入有機萃取劑,通過萃取,把剩余余酸和有機層分開,通過反萃取,把萃取劑和離子分開,加入氧化劑把VO2+氧化成VO3+,亞鐵離子氧化成鐵離子,調節pH得到含釩的沉淀,灼燒得到V2O5和氨氣,有機萃取劑和氨氣再循環利用.(1)氧的化合價為-2價,硫的化合價為+6價,設VOSO4中V元素的化合價為x,根據化合價代數和為0得:x+6-5×2=0,解得x=+4;二氧化硅不和硫酸反應,故廢渣中含二氧化硅,故答案為:+4;SiO2;(2)氯元素化合價從+5→-1,化合價降低6,釩化合價從+4→+5,化合價升高1,二者最小公倍數為6,把變價元素配平,初步配平為:ClO3-+6VO2++H+→6VO3++Cl-+H2O,根據氧原子守恒確定H2O前系數為3,氫離子前系數為6,故配平后為:ClO3-+6VO2++6H+→6VO3++Cl-+3H2O,故答案為:ClO3-+6VO2++6H+→6VO3++Cl-+3H2O;(3)從沉淀率和pH關系可知,隨pH增大,沉淀率先增大后減小,故沉淀率最大的pH即為最佳pH,pH=1.7,沉淀率最大,故答案為:1.7;(4)從流程圖可知,③中有機萃取劑用于②中萃取,⑥中氨氣用于⑤中調節pH,故答案為:有機萃取劑、氨水(或氨氣);(5)鋁與五氧化二釩反應生成釩與氧化鋁,反應反應方程式為3V2O5+10Al?

?高溫?

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6V+5Al2O3,故答案為:3V2O5+10Al?

?高溫?

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6V+5Al2O3.

標簽:工藝流程催化劑V2O5


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