一種利用廢舊鋰離子電池硫酸浸出液(含Li+、Cu2+、Ni2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Fe3+和Al3+)回收金屬的工藝如圖:
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已知:①Ksp[Ni(OH)2]=1×10-14、Ksp[Fe(OH)2]=1×10-17、Ksp[Al(OH)3]=1×10-32.9、Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39。
②當(dāng)溶液中離子的濃度小于1×10-5mol?L-1時認為沉淀完全。
③Co2+、Ni2+不易被氧化。
(1)加入NiCO3固體調(diào)節(jié)pH時,需將溶液pH調(diào)至不低于 4.74.7。
(2)“氧化沉鐵”過程中,F(xiàn)e2+發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 MnO4-+3Fe2++7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+MnO4-+3Fe2++7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+。
(3)本工藝中“沉鋁”、“沉鐵”過程均需將溶液加熱煮沸,其目的是 破壞Al(OH)3、Fe(OH)3膠體,使沉淀顆粒變大,利于過濾破壞Al(OH)3、Fe(OH)3膠體,使沉淀顆粒變大,利于過濾。
(4)凈化液經(jīng)過一系列操作可提取硫酸鎳,制得的粗硫酸鎳固體中含有少量的FeSO4、CuSO4,為了獲得高純的硫酸鎳固體(外界條件對Ni的回收率如圖1、圖2所示),請補充實驗方案:取一定量的粗硫酸鎳固體溶于足量稀硫酸中,邊攪拌邊緩慢通入O3,至取少量反應(yīng)后溶液滴加K3[Fe(CN)6]溶液,無藍色沉淀生成,停止通O3;將反應(yīng)后液體置于80℃水浴加熱,分批加入碳酸鎳并攪拌,至pH4.5~5.0,充分反應(yīng),靜置過濾邊攪拌邊緩慢通入O3,至取少量反應(yīng)后溶液滴加K3[Fe(CN)6]溶液,無藍色沉淀生成,停止通O3;將反應(yīng)后液體置于80℃水浴加熱,分批加入碳酸鎳并攪拌,至pH4.5~5.0,充分反應(yīng),靜置過濾將濾液蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,用冷水洗滌,干燥。(實驗中可選擇的試劑:O3、Cl2、4mol?L-1NaOH溶液,2mol?L-1的硫酸溶液,NiCO3固體,蒸餾水,KSCN溶液,K3[Fe(CN)6]溶液。)
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(5)測定粗產(chǎn)品中NiSO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)。取2.000g粗產(chǎn)品溶于水,配成100mL溶液,取20.00mL溶液,加入NH3-NH4Cl混合溶液調(diào)節(jié)pH為9,加入指示劑后用0.05000mol?L-1的EDTA(Na2H2Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(離子方程式為Ni2++H2Y2-═NiY2-+2H+,消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液48.00mL,該硫酸鎳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?(寫出計算過程)
【答案】4.7;MnO4-+3Fe2++7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+;破壞Al(OH)3、Fe(OH)3膠體,使沉淀顆粒變大,利于過濾;邊攪拌邊緩慢通入O3,至取少量反應(yīng)后溶液滴加K3[Fe(CN)6]溶液,無藍色沉淀生成,停止通O3;將反應(yīng)后液體置于80℃水浴加熱,分批加入碳酸鎳并攪拌,至pH4.5~5.0,充分反應(yīng),靜置過濾
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:17引用:1難度:0.4
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1.我國青藏高原的鹽湖中蘊藏著豐富的鋰資源,已探明的儲量約三千萬噸,碳酸鋰制備高純金屬鋰的一種工藝流程如圖。下列有關(guān)說法錯誤的是( ?。?br />
發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:27引用:2難度:0.9 -
2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì))。用該燒渣制取藥用輔料-紅氧化鐵的工藝流程如下:
(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
(4)煅燒A的反應(yīng)方程式是
(5)ag燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30引用:1難度:0.5 -
3.查閱資料:CaO、MgO在高溫下與C難反應(yīng),但能與SiO2反應(yīng).硫鐵礦燒渣是一種工業(yè)廢渣(含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)),該燒渣可用于制取氧化鐵,具體化工生產(chǎn)工藝流程如下:
(1)焙燒時產(chǎn)生的主要有害氣體是
(2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1