《盐化工生产技术》第三次作业讲评
第6〜8章
一、填空（每空1分，共20分）
1．氯化镁水溶液沸点高，且高温下又易产生以生产中多采用 蒸发操作。
应该填写：水解反应、单效减压
2．二水氯化镁是制取无水氯化镁的中间产物，浸入木材可以提高其能力，建筑上用于制造 ，纺织工业上可用于加工 纺织品。
应该填写：耐火、耐火地板、防火
3．泻盐、泻利盐的化学名称为 应该填写：七水硫酸镁、MgSO4·7H2O
4．当前市场上销售的碳酸镁为碱式碳酸镁，也称 。
应该填写：轻质碳酸镁
5．根据钡盐在水中溶解度的不同，可分为两大类 与 。 应该填写：可溶性钡盐、不溶性钡盐
6. 立德粉中 含量的高低，决定了颜料性能的好坏。其含量越 ，其颜料的性能越好，产品档次越高。
应该填写：ZnS、高
此题要知道立德粉是BaSO4·ZnS。
7．目前，我国通常采用 法生产铬酸酐，该法是用浓硫酸处理重铬酸钠。 应该填写：重铬酸钠熔融
8．由铬酸钠转化为重铬酸钠的主要工业方法有 、 、 等。 应该填写：硫酸法、碳化法、硫酸氢钠法
9．硫酸法生产重铬酸钠中，以铬铁矿为原料生产重铬酸钠主要包括 、 、 、 与干燥等过程。
应该填写：配料与焙烧、浸取与除铝、酸化与蒸发、结晶分离
二、单项选择题：（每小题2分，共20分）
1．二水氯化镁是由六水氯化镁制取无水氯化镁的中间产物。在常温下易吸收空
气中水转为（ ）。
A. MgCl2•6H2O B. MgCl2•2H2O C. MgCl2•4H2O D. MgCl2•12H2O 正确答案：A
此题根据常温下一般为六水氯化镁这句话来判断。
2．目前市场上销售的碳酸镁为其化学式一般为xMgCO3·yMg(OH)2·ｚH2O，称为
（ ）
A.重质碳酸镁 B.氢氧化镁 C.复合碳酸镁 D.碱式碳酸镁 正确答案：D
3．高温盐溶浸法在制取硫酸镁时，冷冻温度在0℃或0℃以上，并且恰当的控制溶浸液中氯化镁含量，即可达到有利于硫酸镁生产，又不会使（ ）析出的目的。
A.食盐 B.芒硝 C.氯化钾 D. 无水芒硝 正确答案：B
4．白云石煅烧制碳酸镁时，煅烧温度一般控制在（ ）为宜。
A．130~140℃ B．160~170℃ C．900~1000℃ D．250~330℃ 正确答案：C
白云石煅烧制碳酸镁时，煅烧炉的温度是900~1100℃,但煅烧温度一般控制在900~1000℃为宜。
5．无水氯化镁化学式为MgCl2，是无色六角晶体。在不同温度下能与水生成含有
2、4、6、8、12个结晶水的水合物。常温下存在的通常是( )。
A. MgCl2•6H2O B. MgCl2•2H2O C. MgCl2•4H2O D. MgCl2•12H2O
正确答案：A
此题和第一题只是问法不同而已。
6. 含钡的另一种矿物是毒重石矿，它含BaCO3（ ），晶型和重晶石相同，有玻璃光泽，可以溶于酸。
A、 75～80％ B、70～80％ C、 65～80％ D、 60～85％ 正确答案：A
7. 重晶石的超细粉碎大多采用( )工艺 。
A 、湿法 B、干法 C、干湿混合 D 、气流磨合
正确答案：B
8. 为了防止炉料烧结，在铬铁矿氧化焙烧时要加入填充剂最好的是( )填充剂。
A、 钙 B、镁 C、铁 D、 硅
正确答案：A
9. 制备重铬酸钾通常用( )分解铬酸钠 。
A 、K2SO4 B、KCl C、KClO3 D 、K2CO3
正确答案：B
10. 铬渣处理中( )技术投资少、设备场地要求简单、可以回收各种金属，在铬渣治理、资源化回用方面都将发挥重要的作用，具有广阔的发展前景。
方法
A 、湿法解毒 B 、干法解毒 C、微生物解毒 D 、制水泥 正确答案：C
三、简答题：（每小题5分，共30分）
1．根据六水氯化镁的脱水机理，试述由六水氯化镁制取无水氯化镁的方法？ 答：无水氯化镁不可能由六水氯化镁单纯用加热的方法制取，可以从六水氯化镁的脱水机理得知。
MgCl2·6H2
2·4H2O +2H2O （1） MgCl2·4H22·2H2O +2H2O （2） MgCl2·2H22·H2O +H2O （3）
MgCl22+H2O （4）
式（4）反应的活化能MgCl2·H2（5）
式（5）的活化能 反应式4，5的活化能相差较少，因而这是两个竞争反应，在230℃以上既有4式的存在也有（5;
MgCl2+H2
（6）
（7）
由式（4）、（5）、（6）、（7）可以看出，单纯依靠提高反应温度是无法从氯化镁水合物脱水得到单一的无水氯化镁。
根据化学移动平衡原理，在适当的温度条件下，在上述反应体系中，通入氯化氢气流，提高氯化氢的分压。在此条件下进行脱水，则上述平衡可以向生成无水氯化镁的方向移动，抑制MgOHCl与MgO的生成，可得到高含量无水氯化镁。
2．试写出菱镁矿（MgCO3）为原料，硫酸法生产七水硫酸镁的主反应方程式。
答：MgCO3 + H2SO4 + 6H2O MgSO4·7H2O + CO2
3．简述重晶石还原反应的影响因素有哪些？
答：重晶石还原反应的影响因素有：
① 温度，温度越高，还原速度越快；
② 固体碳还原剂的种类，煤、木炭、焦炭和无烟煤等还原剂中，煤还原性最高。 ③ 重晶石中所含的杂质，重晶石中含杂质在还原焙烧温度高于1000℃时会参与
反应，因此会阻碍还原反应的进行，并降低BaS的产率。
④ 原料粒度的影响。
4. 铬铁矿氧化焙烧过程中为什么要加入填充剂？
答：由于氧化焙烧属于多相反应，当体系的过程速度由扩散控制时，取决于相界面的大小，因此铬铁矿的细度意义重大。铬铁矿粒在反应过程中被液相中的纯碱熔融液润湿，形成液膜，增大了反应表面积。而气相组分氧要通过液膜进入粒子表面，液膜的厚度将对反应速度产生很大的影响。适当的液相量会使气相进入液相的速度增加，但是液相量过大，液膜过厚，不仅会增加扩散阻力，也会使炉料易烧结、粘壁、结圈，使氧气难以抵达矿粒表面，反应速度急速下降，致使铬酸钠产率降低。
为了防止反应物烧结，必须向炉料中加入细粉状物质，通常成为填充剂。填充剂的加入原则为：加入量以能使固体粒子表面形成一层薄薄的液膜为度，实际
生产中，液膜的厚度不超过1μm。此时，炉料实际上是干而疏松、易于流动、不烧结和具有高度透气性的。可选的填充剂有CaO、CaCO3、MgO、MgCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2，最好的是白云石（MgCO3• CaCO3）及其与石灰石的混合物，通常称为钙填充剂。
5．叙述铬盐工业中的“三废”情况及处理对策。
答： 铬盐在生产过程中排放大量的废渣、废水和废气，这三废会给环境造成严重污染，给人类健康带来极大的危害。因此在铬的生产过程中应该严格监督、控制三废的排放。
① 铬渣的国内外处理方法主要有铬渣湿法解毒、铬渣干法解毒、铬渣制青砖、铬渣制钙镁磷肥、铬渣制铸石、铬渣作玻璃着色剂及控制堆放、铬渣微生物解毒等。
② 在铬盐生产过程中，为了减少含铬废水的排放量，应建立各种封闭的循环系统，搞好回收利用，把废水的排放量降到最低限度，并且在排放前必须进行解毒处理。国内外常用的含铬废水的处理方法有硫酸亚铁法、离子交换法和活性炭吸附法等。
6. 简述铬铁矿含钙氧化焙烧和无钙氧化焙烧的原理。
①铬铁矿含钙氧化焙烧原理
碱性氧化法分为钠碱法和钾碱法，以钠碱法为主(主要用纯碱)。在氧化焙烧过程中会消耗大量的纯碱,并且会产生烧结现象，为了减少纯碱的消耗和烧结,可加钙质填料等填充剂进行氧化焙烧。铬铁矿焙烧后生成铬酸钠，然后将它由焙烧熟料中浸取出来，再加入酸使其转变为重铬酸钠，然后再加入相应的试剂，生成相应铬盐产品。
铬铁矿的氧化焙烧过程是一个复杂的多相体系，该体系在高温下除了气相和液相外还有多种固相，固相的组成取决于焙烧条件。所以氧化焙烧过程的化学反应不能用一个或几个简单的反应表示，主反应如下：
4(FeO∙Cr2O3)+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
2(MgO∙Cr2O3)+4Na2CO3+3O2=4Na2CrO4+2MgO+4CO2
4(FeO∙Cr2O3)+8CaO+7O2=8CaCrO4+2Fe2O3
2(MgO∙Cr2O3)+4CaO+3O2=4CaCrO4+2MgO
同时还会发生其他反应，生成多种化合物，如亚铁酸盐、铝酸盐、硅酸盐、
铁酸盐等。
②铬铁矿的无钙焙烧
该法是将含钙焙烧工艺的填料石灰石、白云石换成菱苦土、菱镁矿等。然后将铬铁矿、纯碱及返渣混匀造粒，在1050～1150℃下氧化焙烧制取铬酸钠。这种方法不加填充剂，焙烧时易结团，所以采用多烧多浸法，即将纯碱分多次（一般为2～3次）分别分配至铬铁矿、一次浸渣、二次浸渣中，混匀后进行焙烧，所得熟料分别水浸制备铬酸钠。这种方法氧化率高、浸取率高、铬铁矿的利用率高、铬渣中六价铬带损低、铬渣可用于生产烧结镁砂、冶炼金属镁，是一条清洁生产的新工艺。
四、绘制工艺流程图题（每小题15分，共30分）
1．试画出盐湖苦卤法生产七水硫酸镁工艺流程框图
答：
不要混淆这两个流程图。
2. 试绘芒硝－硫化钡法生产硫酸钡流程图，并标注设备名称？
答：
此题也可有以方块流程简图表达。不需要画的如此细致。一般我们以方块流程简图为掌握的重点，如此复杂的实物流程图仅作为了解。此类题不做我们学习的重点。
《盐化工生产技术》第三次作业讲评
第6〜8章
一、填空（每空1分，共20分）
1．氯化镁水溶液沸点高，且高温下又易产生以生产中多采用 蒸发操作。
应该填写：水解反应、单效减压
2．二水氯化镁是制取无水氯化镁的中间产物，浸入木材可以提高其能力，建筑上用于制造 ，纺织工业上可用于加工 纺织品。
应该填写：耐火、耐火地板、防火
3．泻盐、泻利盐的化学名称为 应该填写：七水硫酸镁、MgSO4·7H2O
4．当前市场上销售的碳酸镁为碱式碳酸镁，也称 。
应该填写：轻质碳酸镁
5．根据钡盐在水中溶解度的不同，可分为两大类 与 。 应该填写：可溶性钡盐、不溶性钡盐
6. 立德粉中 含量的高低，决定了颜料性能的好坏。其含量越 ，其颜料的性能越好，产品档次越高。
应该填写：ZnS、高
此题要知道立德粉是BaSO4·ZnS。
7．目前，我国通常采用 法生产铬酸酐，该法是用浓硫酸处理重铬酸钠。 应该填写：重铬酸钠熔融
8．由铬酸钠转化为重铬酸钠的主要工业方法有 、 、 等。 应该填写：硫酸法、碳化法、硫酸氢钠法
9．硫酸法生产重铬酸钠中，以铬铁矿为原料生产重铬酸钠主要包括 、 、 、 与干燥等过程。
应该填写：配料与焙烧、浸取与除铝、酸化与蒸发、结晶分离
二、单项选择题：（每小题2分，共20分）
1．二水氯化镁是由六水氯化镁制取无水氯化镁的中间产物。在常温下易吸收空
气中水转为（ ）。
A. MgCl2•6H2O B. MgCl2•2H2O C. MgCl2•4H2O D. MgCl2•12H2O 正确答案：A
此题根据常温下一般为六水氯化镁这句话来判断。
2．目前市场上销售的碳酸镁为其化学式一般为xMgCO3·yMg(OH)2·ｚH2O，称为
（ ）
A.重质碳酸镁 B.氢氧化镁 C.复合碳酸镁 D.碱式碳酸镁 正确答案：D
3．高温盐溶浸法在制取硫酸镁时，冷冻温度在0℃或0℃以上，并且恰当的控制溶浸液中氯化镁含量，即可达到有利于硫酸镁生产，又不会使（ ）析出的目的。
A.食盐 B.芒硝 C.氯化钾 D. 无水芒硝 正确答案：B
4．白云石煅烧制碳酸镁时，煅烧温度一般控制在（ ）为宜。
A．130~140℃ B．160~170℃ C．900~1000℃ D．250~330℃ 正确答案：C
白云石煅烧制碳酸镁时，煅烧炉的温度是900~1100℃,但煅烧温度一般控制在900~1000℃为宜。
5．无水氯化镁化学式为MgCl2，是无色六角晶体。在不同温度下能与水生成含有
2、4、6、8、12个结晶水的水合物。常温下存在的通常是( )。
A. MgCl2•6H2O B. MgCl2•2H2O C. MgCl2•4H2O D. MgCl2•12H2O
正确答案：A
此题和第一题只是问法不同而已。
6. 含钡的另一种矿物是毒重石矿，它含BaCO3（ ），晶型和重晶石相同，有玻璃光泽，可以溶于酸。
A、 75～80％ B、70～80％ C、 65～80％ D、 60～85％ 正确答案：A
7. 重晶石的超细粉碎大多采用( )工艺 。
A 、湿法 B、干法 C、干湿混合 D 、气流磨合
正确答案：B
8. 为了防止炉料烧结，在铬铁矿氧化焙烧时要加入填充剂最好的是( )填充剂。
A、 钙 B、镁 C、铁 D、 硅
正确答案：A
9. 制备重铬酸钾通常用( )分解铬酸钠 。
A 、K2SO4 B、KCl C、KClO3 D 、K2CO3
正确答案：B
10. 铬渣处理中( )技术投资少、设备场地要求简单、可以回收各种金属，在铬渣治理、资源化回用方面都将发挥重要的作用，具有广阔的发展前景。
方法
A 、湿法解毒 B 、干法解毒 C、微生物解毒 D 、制水泥 正确答案：C
三、简答题：（每小题5分，共30分）
1．根据六水氯化镁的脱水机理，试述由六水氯化镁制取无水氯化镁的方法？ 答：无水氯化镁不可能由六水氯化镁单纯用加热的方法制取，可以从六水氯化镁的脱水机理得知。
MgCl2·6H2
2·4H2O +2H2O （1） MgCl2·4H22·2H2O +2H2O （2） MgCl2·2H22·H2O +H2O （3）
MgCl22+H2O （4）
式（4）反应的活化能MgCl2·H2（5）
式（5）的活化能 反应式4，5的活化能相差较少，因而这是两个竞争反应，在230℃以上既有4式的存在也有（5;
MgCl2+H2
（6）
（7）
由式（4）、（5）、（6）、（7）可以看出，单纯依靠提高反应温度是无法从氯化镁水合物脱水得到单一的无水氯化镁。
根据化学移动平衡原理，在适当的温度条件下，在上述反应体系中，通入氯化氢气流，提高氯化氢的分压。在此条件下进行脱水，则上述平衡可以向生成无水氯化镁的方向移动，抑制MgOHCl与MgO的生成，可得到高含量无水氯化镁。
2．试写出菱镁矿（MgCO3）为原料，硫酸法生产七水硫酸镁的主反应方程式。
答：MgCO3 + H2SO4 + 6H2O MgSO4·7H2O + CO2
3．简述重晶石还原反应的影响因素有哪些？
答：重晶石还原反应的影响因素有：
① 温度，温度越高，还原速度越快；
② 固体碳还原剂的种类，煤、木炭、焦炭和无烟煤等还原剂中，煤还原性最高。 ③ 重晶石中所含的杂质，重晶石中含杂质在还原焙烧温度高于1000℃时会参与
反应，因此会阻碍还原反应的进行，并降低BaS的产率。
④ 原料粒度的影响。
4. 铬铁矿氧化焙烧过程中为什么要加入填充剂？
答：由于氧化焙烧属于多相反应，当体系的过程速度由扩散控制时，取决于相界面的大小，因此铬铁矿的细度意义重大。铬铁矿粒在反应过程中被液相中的纯碱熔融液润湿，形成液膜，增大了反应表面积。而气相组分氧要通过液膜进入粒子表面，液膜的厚度将对反应速度产生很大的影响。适当的液相量会使气相进入液相的速度增加，但是液相量过大，液膜过厚，不仅会增加扩散阻力，也会使炉料易烧结、粘壁、结圈，使氧气难以抵达矿粒表面，反应速度急速下降，致使铬酸钠产率降低。
为了防止反应物烧结，必须向炉料中加入细粉状物质，通常成为填充剂。填充剂的加入原则为：加入量以能使固体粒子表面形成一层薄薄的液膜为度，实际
生产中，液膜的厚度不超过1μm。此时，炉料实际上是干而疏松、易于流动、不烧结和具有高度透气性的。可选的填充剂有CaO、CaCO3、MgO、MgCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2，最好的是白云石（MgCO3• CaCO3）及其与石灰石的混合物，通常称为钙填充剂。
5．叙述铬盐工业中的“三废”情况及处理对策。
答： 铬盐在生产过程中排放大量的废渣、废水和废气，这三废会给环境造成严重污染，给人类健康带来极大的危害。因此在铬的生产过程中应该严格监督、控制三废的排放。
① 铬渣的国内外处理方法主要有铬渣湿法解毒、铬渣干法解毒、铬渣制青砖、铬渣制钙镁磷肥、铬渣制铸石、铬渣作玻璃着色剂及控制堆放、铬渣微生物解毒等。
② 在铬盐生产过程中，为了减少含铬废水的排放量，应建立各种封闭的循环系统，搞好回收利用，把废水的排放量降到最低限度，并且在排放前必须进行解毒处理。国内外常用的含铬废水的处理方法有硫酸亚铁法、离子交换法和活性炭吸附法等。
6. 简述铬铁矿含钙氧化焙烧和无钙氧化焙烧的原理。
①铬铁矿含钙氧化焙烧原理
碱性氧化法分为钠碱法和钾碱法，以钠碱法为主(主要用纯碱)。在氧化焙烧过程中会消耗大量的纯碱,并且会产生烧结现象，为了减少纯碱的消耗和烧结,可加钙质填料等填充剂进行氧化焙烧。铬铁矿焙烧后生成铬酸钠，然后将它由焙烧熟料中浸取出来，再加入酸使其转变为重铬酸钠，然后再加入相应的试剂，生成相应铬盐产品。
铬铁矿的氧化焙烧过程是一个复杂的多相体系，该体系在高温下除了气相和液相外还有多种固相，固相的组成取决于焙烧条件。所以氧化焙烧过程的化学反应不能用一个或几个简单的反应表示，主反应如下：
4(FeO∙Cr2O3)+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
2(MgO∙Cr2O3)+4Na2CO3+3O2=4Na2CrO4+2MgO+4CO2
4(FeO∙Cr2O3)+8CaO+7O2=8CaCrO4+2Fe2O3
2(MgO∙Cr2O3)+4CaO+3O2=4CaCrO4+2MgO
同时还会发生其他反应，生成多种化合物，如亚铁酸盐、铝酸盐、硅酸盐、
铁酸盐等。
②铬铁矿的无钙焙烧
该法是将含钙焙烧工艺的填料石灰石、白云石换成菱苦土、菱镁矿等。然后将铬铁矿、纯碱及返渣混匀造粒，在1050～1150℃下氧化焙烧制取铬酸钠。这种方法不加填充剂，焙烧时易结团，所以采用多烧多浸法，即将纯碱分多次（一般为2～3次）分别分配至铬铁矿、一次浸渣、二次浸渣中，混匀后进行焙烧，所得熟料分别水浸制备铬酸钠。这种方法氧化率高、浸取率高、铬铁矿的利用率高、铬渣中六价铬带损低、铬渣可用于生产烧结镁砂、冶炼金属镁，是一条清洁生产的新工艺。
四、绘制工艺流程图题（每小题15分，共30分）
1．试画出盐湖苦卤法生产七水硫酸镁工艺流程框图
答：
不要混淆这两个流程图。
2. 试绘芒硝－硫化钡法生产硫酸钡流程图，并标注设备名称？
答：
此题也可有以方块流程简图表达。不需要画的如此细致。一般我们以方块流程简图为掌握的重点，如此复杂的实物流程图仅作为了解。此类题不做我们学习的重点。