第十四章浸出液净化 设有碱式盐aMeA·BMe(OH)2,其形成反应可用下式表示: (a+βMe+aA+2阝OH=aMeA2 BMe(oh)2(2) 式中a,B一系数 z一阳离子Me2的价数 y一阴离子α的价数 设△G21为上述反应的标准吉布斯自由能变化,则可类似地推导出下式 pH()2.303zBRT 0gKw-a+Bloga Me" yB0gaAy-(14-3) 从式(14-3)可以看出,形成碱式盐的平衡pH值与Me的活度(ax+)和价数(z)、 碱式盐的成分(a和β)、阴离子A的活度(ay-)和价数(y)有关。 表142所列为298K及a1x=ay-=1时形成金属碱式盐的平衡pH值以及有关数据。 表142298K及、=αy=1时形成金属碱式盐的平衡pH位以及有关数据 碱式盐的标准生成自由焓 碱式盐的化学式 形成碱式盐的pH △G(21(Jmor) 值 5Fe2(SO4)3 2Fe(OH) 820.06 Fe2(SO4)3 Fe(OH)3 30543 2Cdso Cd(Oh)2 ZnSO4 Zn(Oh) 116.73 ZnCI2 2Zn(OH -206.27 5.1 NiSO4 4Ni(Ohh -40166 FeSO4 2Fe(OH)2 -19748 Caso4 2Cd(OH)2 190.79 结论 当溶液的pH值增加时,先沉淀析出的是金属碱式盐,也就是说对相同的金属离子来说, 其碱式盐析出的pH值低于氢氧化物析出的pH值。从表142还可以看出,和表14-1氢氧化 物的情况一样,三价金属的碱式盐与二价同一金属碱式盐相比较,可以在较低的pH值下沉 淀析出。因此,为了使金属呈难溶化合物形态沉淀,在沉淀之先或沉淀的同时,将低价金属 离子氧化呈更高价态的金属离子是合理的。在这方面,铁的氧化沉淀对许多金属的湿法冶金 来说具有普遍意义。 二、硫化物的沉淀 在现代湿法治金中,以气态HS作为沉淀剂使水溶液中的金属离子呈硫化物形态沉淀的第十四章 浸出液净化 3 设有碱式盐 z y z αMeA ⋅βMe(OH) ，其形成反应可用下式表示： z y z z y A z OH MeA Me(OH) y z (α + β)Me + α + β = α ⋅β + − − (2) 式中α，β—系数； z—阳离子 Mez+的价数； y—阴离子 − αy 的价数； 设 0 ∆G(2) 为上述反应的标准吉布斯自由能变化，则可类似地推导出下式： + α − β α α − β α + β − − β ∆ = z y w Me A 0 (2) (2) log y log z logK 2.303z RT G pH (14-3) 从式（14-3）可以看出，形成碱式盐的平衡 pH 值与 Mez+的活度（α Mez+ ）和价数（z）、 碱式盐的成分（α和β）、阴离子 y− A 的活度（α y− Me ）和价数（y）有关。 表 14-2 所列为 298K 及α Mez+ ＝α y− A =1 时形成金属碱式盐的平衡 pH 值以及有关数据。 表 14-2 298K 及α Mez+ ＝α y− A =1 时形成金属碱式盐的平衡 pH 位以及有关数据 碱式盐的化学式 碱式盐的标准生成自由焓 0 ∆G(2) (kJ·mol-1) 形成碱式盐的 pH 值(2) 5Fe2(SO4)3·2Fe(OH)3 -820.06 <0 Fe2(SO4)3·Fe(OH)3 -305.43 <0 CuSO4·Cu(OH)2 -253.13 3.1 2CdSO4·Cd(OH)2 -123.43 3.9 ZnSO4·Zn(OH)2 -116.73 3.8 ZnCl2·2Zn(OH)2 -206.27 5.1 3NiSO4·4Ni(OH)2 -401.66 5.2 FeSO4·2Fe(OH)2 -197.48 5.3 CdSO4·2Cd(OH)2 -190.79 5.8 结论： 当溶液的 pH 值增加时，先沉淀析出的是金属碱式盐，也就是说对相同的金属离子来说， 其碱式盐析出的 pH 值低于氢氧化物析出的 pH 值。从表 14-2 还可以看出，和表 14-1 氢氧化 物的情况一样，三价金属的碱式盐与二价同一金属碱式盐相比较，可以在较低的 pH 值下沉 淀析出。因此，为了使金属呈难溶化合物形态沉淀，在沉淀之先或沉淀的同时，将低价金属 离子氧化呈更高价态的金属离子是合理的。在这方面，铁的氧化沉淀对许多金属的湿法冶金 来说具有普遍意义。 二、硫化物的沉淀 在现代湿法治金中，以气态 H2S 作为沉淀剂使水溶液中的金属离子呈硫化物形态沉淀的