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摘要：随着我国国民经济水平的提高，科学技术的不断进步，冶炼烟气硫酸净化工艺也在不断的提升，业内人士都清楚，其对试剂硫酸制取的影响非常大，如果操作不合格，那么就制取不出工业中所需要的试剂硫酸。下面就分析使用铅锌冶炼厂冶炼烟气硫酸为原料，经分析化验，净化处理，从而制取到合格的试剂硫酸产品，为其在其他方面的应用打下基础。
关键词：烟气硫酸；净化工艺；试剂硫酸
前言
在制取硫酸的过程中，如果原材料里面有很多的杂质，那么对试剂硫酸的性能影响会非常大，为了有效控制这一问题，在工业上通常都是使用三氧化硫或者
硫酸蒸馏法来制取，这种间歇式的制取方式，最关键的环节就是要确保原材料中的酸符合我国在工业硫酸中制定的标准，只有这样才能保证其质量的合格率，为此对其做进一步分析。
1试验中的材料
硫酸原料：选择了铅锌冶炼烟气硫酸，专业中也称之为工业品，其纯度达到了93%，这是在某铅锌冶炼厂硫酸车间获得的，为了保证蒸馏后的硫酸能确保合格，必须对工业的硫酸样品进行分析和检测，其具体结果如下表所示。
双氧水原料：规格为化学纯，达到了30%，生产厂家为天津市红岩试剂厂。
2试验的原理
在进行工业硫酸蒸馏过程之前，必须对原料酸做好净化和除杂处理，其目的就是把原料中的重金属如Pb，铁和砷等杂质去除掉，具体的反应原理如下：
有关人士都很了解，在Ⅷ族元素中的盐类可以和H2O2做很好的反应，从而生成金属氧化物：Mn2++ 2H2O2 = MnO2+2H2O
而使用H2O2的时候，其化学含量是有一定限定条件的，不能超过规定的计量范围，如果超过了范围就能让氧化物做进一步的分解反应，浓硫酸中的金属离子有很多，其中 Fe2+和Fe3+ 是最主要的两种，其他的含量值都满足我国对蓄电池级硫酸的指标标准。设备腐蚀，以及其他元素的溶解是导致大量铁离子存在的原因，在工业的浓硫酸环境下，H2O2就可以和铁离子发生化学反应，进而变成的氧化铁就会发生沉淀，而SO2能和H2O2进行有效反应，导致溶液中的颜色降低。如果溶液中还存在有砷、铅等离子，在其中加入H2O2，AsO2氧化生成AsO43-，而溶液中的AsO43-还会和Pb2+，以及Fe3+进行反应，从而生成FeAsO4，PbAsO4，如果把沉淀去掉，那么它的反应情况就是这样的：
2Fe2++ H2O2 + 2H+ = 2Fe3++2H2O
H2O2 + As02- + H + = H3AsO4
H3AsO4 + Fe3+ = FeAsO4↓+3H+
2H3AsO4 + 3Pb2+ = Pb3(AsO4)2↓+6H+
3双氧水净化硫酸的试验探究
在还原试验中，在铅锌冶炼厂的硫酸中还有大量的铁和砷等元素，因此必须做净化处理，以此来确保制备硫酸的合格性，而双氧水的实际用量、试验中反应的温度、以及反应时间对原料酸的净化都有很大的影响，下面就对其进行分析。
3.1使用过量双氧水对铁和砷的影响
在实验的时候，现在500毫升的三口烧瓶中加入20毫升的硫酸，硫酸浓度为93%，然后在其中先加入一定量的双氧水，然后让其反应一小时，放置的温度为20摄氏度，按照这些要求反应完之后，对其溶液进行过滤，然后再检验其中的铁离子和砷离子的含量，具体的用量和其中与两种离子产生的关系如下表所示。
然后对其进行理论方面的计算，如果要氧化200毫升硫酸中的铁和砷需要0.12毫升的双氧水，理论是实践的基础，它们之间是呈现倍数的关系，为了达到提高利用率的目的，对实验中的氧化效果和实际用量做了对比，发现在溶液中的铁砷杂质随着不断增加的双氧水而减少，使用双氧水的含量达到了0.36毫升，其砷杂质的含量就降低到0.000008%，而铁离子的含量就降低到0.0004%，从这一点就能推算出，最佳的使用量就是0.36毫升。
3.2反应温度对试验的影响
在500毫升的烧瓶中加入浓度为935的硫酸，接着再加入0.36毫升的双氧水，试验中让其在不同的温度下进行反应，反应的时间都是1小时，然后对溶液做好过滤处理，之后检测其中的 Fe、As 离子，具体的反应结果如下表。
由上表就可以看出，在反应温度为40摄氏度的时候，样品中铁离子的含量为0.0005%，而0.000007%是砷的含量，在温度不断升高后，两种离子在实验烧杯中的含量都是呈现下降趋势的，温度越高，就有利于铁、砷杂质的去除，但是如果温度在50摄氏度以上，其离子下降的程度就少了很多，因此可以断定最适合的反应温度为40摄氏度。
3.3反应时间对铁、砷含量的影响
同样是在500毫升的三口烧瓶中加入200毫升，浓度为93%的；硫酸，然后再向里面加入0.36毫升的双氧水，反应温度设定在40摄氏度，然后分别进行不同温度的实验，最终对其中Fe、As离子的含量进行检测，具体的关系如下表。
由上表可以很明显的发现，在温度逐渐的升高的同时，样品中铁、砷杂质的含量是呈现一个下降趋势的，在反应的时间设定在40min的时候，如果还继续增加反应的时间，那么铁杂质就没有太大的下降空间，因此最佳的反应时间就是40min，这些影响特点都非常重要，掌握好这些影响因素之间的关系，可以快速的制备工业硫酸。
4结语
通过对硫酸原料的实验可以得知，双氧水作为一种氧化剂，在制备硫酸的时候有很大的作用，其可以进行净化处理，试验工艺条件就是双氧水用量最佳是0.18 mLH2O2/100mLH2SO4，而最佳的反应温度是40摄氏度，最佳的反应时间是40min，有关技术人员一定要掌握这些知识，对以后工业硫酸的制取有很大帮助。希望随着科学技术的进步，该技术会有一个更好的发展，提高我国在硫酸制取方面的水平。
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论文作者:王振英
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年8月下
论文发表时间:2016/8/31
标签：硫酸论文; 双氧水论文; 离子论文; 温度论文; 含量论文; 杂质论文; 摄氏度论文; 《建筑建材装饰》2015年8月下论文;