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1、氢氧化物沉淀导读一、氢氧化物沉淀原理；二、氢氧化铝的沉淀。一、氢氧化物沉淀原理除少数碱金属外，大多数金属的氢氧化物都属难溶化合物。因此，在湿法冶金实践中，最常用的金属沉淀法是中和水解生成难溶氢氧化物沉淀，其典型的沉淀反应为：（1）相应的金属氢氧化物的溶度积为：（2）又从水的离解平衡知：（3）于是可以得到金属氢氧化物的如下关系：（4）式中 Ksp金属氢氧化物的溶度积；Kw水的离子积。由上式可知，在一定温度下，金属氢氧化物沉淀形成的 pH 值由该金属离子的价态及其氢氧化物的溶度积决定。若规定 1molL 时为开始沉淀，10 5 molL 时为沉淀完全，则由上式可求出相应于金属氢氧化物开始沉淀和沉淀
2、完全的 pH 值。一些常见金属氢氧化物的溶度积及沉淀的 pH 值列在下表中。表 常见金属氢氧化物 25下的溶度积及沉淀的 pH 值金属氢氧化物 溶度积 Ksp lgKsp完全沉淀的最低 pH值Ag（OH） 7.71Al（OH） 3 33.50 4.90Be（OH） 2 21.30Ca（OH） 2 5.19Cd（OH） 2 14.35 9.40Co（OH） 2 14.90 8.70Co（OH） 3 44.50 1.60Cr（OH） 3 29.80 5.60Cu（OH） 2 19.32 7.40Fe（OH） 2 15.10Fe（OH） 3 38.80 3.20Mg（ OH） 2 11.15 11.
3、00Mn（ OH） 2 12.80 10.10Ni（OH） 2 15.20 7.45Ti（OH） 4 53.0 0Zn（OH） 2 16.46 8.10对一种具体的金属离子，都存在一种水解沉淀平衡：（5）由此水解平衡可得到溶液中剩余金属离子活度与溶液 pH 值的下述关系：（6）上式表明金属氢氧化物的溶解特征是 pH 的函数。式中的 K 是水解反应式（5）的平衡常数。比较式（6）与式（4）可知 lgKlgK spnlgK w。函数关系（6）可绘成沉淀图。莫讷缪斯以溶液 pH 值为横坐标，溶液中金属离子活度的对数为纵坐标，得到如图 1 的曲线。图中每条线对应一种水解沉淀平衡，线的斜率的负数为被沉淀
4、金属离子的价数。由图可以很直观地判断金属的溶解行为，线的左面区域为金属离子留在溶液中的条件，线的右面区域为金属离子沉淀为氢氧化物的条件。图中很明显地表示了各种金属离子的相对水解沉淀性能，即从左到右金属水解沉淀的趋势减弱。一般而言，三价和四价金属离子可在较强酸条件下水解沉淀，二价过渡金属离子则在弱酸至弱碱的条件下水解。从图中还可看出，同一金属的不同价态离子的溶解行为也不同，最典型的情况如 Fe2 与 Fe3 及 Co2 与 Co3水解沉淀条件的差别。图 1 金属氢氧化物沉淀图 25强碱如氢氧化钠一般不宜作金属氢氧化物的沉淀剂，即便用很稀的碱液也很难控制 pH 值，而且生成的氢氧化物沉淀也常呈胶态
5、且体积庞大，难以过滤洗涤，又很容易吸附其他金属离子，不仅造成金属的损失，沉淀物也严重不纯。因此，强碱，包括石灰，主要是用于从很稀的溶液中回收少量金属或从废液中“扫除”金属。控制溶液 pH 值可使用适当的缓冲剂，但这通常只适用于化学分析中的分离，对于湿法冶金需考虑成本。湿法冶金中常使用溶液主金属的氧化物、氢氧化物或碳酸盐来控制溶液 pH 值沉淀杂质金属的氢氧化物。在金属氢氧化物沉淀中也可能生成金属的碱式盐，而这种趋势的大小在程大程度上取决于溶液中的阴离子。在湿法冶金过程常见的阴离子中，硫酸根最容易引起碱式盐生成，而且金属碱式硫酸盐形成的 pH 值还略低于对应的金属氢氧化物形成的 pH 值，锌湿法冶金中的黄铁矾除铁就是一个代表性的例子。
