TiO2钛冶金的主要原料是钛铁矿,其分子式是,即主要含铁和钛,而铁和钛按分子结合,为从中回收钛,首先应将铁和钛分离,为探索钛和铁分离的技术方案,人们绘制了1100℃时的Fe-Ti-Cl-O系平衡图(图8-22) ,根据图你认为在哪些条件范围内可使钛和铁分离。解:控制LgP/P为-18,LgP/P(-8-4/=)LgP/P为18,LgP/P为-15控制LgPo2/P为-18,LgPCL2/P5—LgPo2/P为,及 LgPo2>—LgPo2/P在到之间,可实现铁钛分离要使钛和铁的化合物分别以不同的相存在,便可实现钛铁的分离。某硫化矿物矿中含NiS和CuS,试根据图分析,采用什么办法可使镍铜分离?解:根据图,控制氧化电位小于,PH>,便可实现镍铜分离。某物料的主要成分为CuO和FeO,在浸出进程中采用什么措施可以使两者分离?解:根据某些金属氧化物PH知在常温下,浸出过程只要控制PH> PH,其氧化物将不能被浸出,故只要控制PH>,则只有FeO被浸出而CuO不能浸出,变可实现二者的分离。试根据图分析,当ZnS、CuFeS、NiS、FeS、CuS进行氧化浸出时,25℃下为使硫以元素形态产出,各自所需的条件,在工业易于达到的条件下,CuS用O,能否得到元素硫。解:ZnS、CuFeS、NiS、FeS、CuS进行氧化浸出时,25℃下为使硫以元素形态产出,各自所需的条件为在氧化的条件下进行浸出,在工业上易于实现的条件下进行浸出,只能得到Me和HSO或SO.试根据图说明ZnO浸出时Zn或ZnO活度对浸出的影响。图U-HO系的-pH图(25℃,溶解物种活度为10)解:Zn2活度降低,Zn2稳定存在的区域扩大,有利于浸出;ZnO2活度降低,ZnO稳定区域扩大,有利于浸出。试根据两图,从热力学上分析用金属锌作为还原剂从CuSO溶液中置换铜是否恰当。图 Cu-H2+O系的–pH图(25℃,溶解物种活度为1、102)图25℃(实线)和100℃(虚线)时Zn-Fe-H2O系的-pH图解:从图可以看出,当Zn和Cu活度为1时,Zn2+与Zn的平衡线处于a线之下,Zn可将H2+O中H还原为H而Cu与Cu2的平衡线位于a线和b线之间,故Zn可将Cu2-还原为Cu,故用金属锌作为还原剂从CuSO2溶液中置换铜是恰当的。已知1100K将钨的氧化物进行氯化时生成WOCl、WOCl、WCl等气体的混合物。1100K时下列氯化反应的 值如下: (1) = 203867 J·mol (2) = 157072 J·molA. 求混合物中WO2Cl2、WOCl4、WCl6分压比与系统中氧分压、氯分压的关系。 B. 为保证产出的氯化物中含氧尽可能少,应创造什么条件。

题目1（钛铁矿中铁钛分离）

考察多组分体系相平衡知识，需结合Fe-Ti-Cl-O系平衡图分析。关键是控制氧分压（$lgP_{O_2}/P^\theta$）和氯分压（$lgP_{Cl_2}/P^\theta$）范围，使钛、铁化合物以不同相存在。根据常见分离条件，控制$lgP_{O_2}/P^\theta < -18$且$lgP_{Cl_2}/P^\theta > 5$ 可实现分离。

题目2（NiS和CuS分离）

考察硫化物氧化分离原理，需结合电位-pH图。镍铜分离的关键是控制氧化电位和pH：控制氧化电位小于某临界值（如-0.2V），pH>某阈值（如6），使NiS和CuS氧化行为差异显著，从而分离。

题目3（CuO和FeO浸出分离）

考察金属氧化物浸出的pH依赖性，利用氢氧化物溶度积差异。FeO溶度积大于CuO，控制浸出pH>FeO的沉淀pH（如pH>6），FeO溶解而CuO沉淀，实现分离。

题目4（硫化物氧化浸出产元素硫）

考察硫化物氧化热力学，元素硫生成需控制氧化还原条件。工业易达到条件下，ZnS、CuFeS₂、NiS、FeS、CuS氧化时，因氧化势不足，通常生成Me²⁺和SO₄²⁻或SO₂，难以得到元素硫（CuS也不例外）。

题目5（ZnO浸出中活度影响）

考察活度对浸出反应的热力学影响。$Zn^{2+}$活度降低，其稳定区域（酸性区）扩大，利于浸出；$ZnO_2^{2-}$活度降低，ZnO稳定区域（碱性区）扩大，也利于浸出。

题目6（Zn置换CuSO₄的热力学分析）

结合Cu-H₂O系和Zn-Fe-H₂O系的$\varepsilon-pH$图，Zn的还原能力强于Cu：Zn/Cu平衡线位于Cu²⁺/Cu线下方，Zn可将Cu²⁺还原为Cu，置换反应热力学可行。

题目7（钨氧化物氯化反应）

A. 分压比关系

氯化反应通式为：$WO_x + \frac{x}{2}Cl_2 + \frac{y}{2}O_2 \rightleftharpoons WO_xCl_y$，平衡常数$K=P_{WO_xCl_y}/(P_{Cl_2}^{x/2}P_{O_2}^{y/2})$。
由反应（1）（2）可得：

• $WO_2Cl_2$：$K_1=P_{WO_2Cl_2}/(P_{Cl_2}P_{O_2}^{1/2})$
• $WOCl_4$：$K_2=P_{WOCl_4}/(P_{Cl_2}^2P_{O_2})$
• $WCl_6$：$K_3=K_1K_2^{-1}=P_{WCl_6}/(P_{Cl_2}P_{O_2}^{-1/2})$
  分压比与$P_{O_2}$、$P_{Cl_2}$负相关。

B. 减少氯化物含氧量

含氧量少即$WO_2Cl_2$、$WOCl_4$少，需提高氯分压、降低氧分压，使反应向生成WCl₆方向进行。