隨著新能源汽車銷量的猛增,動力電池退役高峰將至,磷酸鐵鋰(LEP)是目前使用最多的動力電池材料,因此回收磷酸鐵鋰具有重要意義。一種從廢舊磷酸鐵鋰正極片(LiFePO4、導(dǎo)電石墨、鋁箔)中回收鋰的工藝流程如圖:
已知:i.廢舊磷酸鐵鋰正極片中的化學(xué)物質(zhì)均不溶于水也不與水反應(yīng)。
ii.Li2CO3在水中的溶解度隨溫度升高而降低,但煮沸時與水發(fā)生反應(yīng)。
回答下列問題:
(1)LiFePO4中密度最小的金屬元素在周期表中的位置是 第二周期,第ⅠA族第二周期,第ⅠA族。
(2)“氧化浸出”時,保持其他條件不變,不同氧化劑對鋰的浸出實驗結(jié)果如下表,實際生產(chǎn)中氧化劑選用H2O2,不選用NaClO3的原因是 NaClO3和鹽酸反應(yīng)會生成Cl2,污染環(huán)境NaClO3和鹽酸反應(yīng)會生成Cl2,污染環(huán)境。在“氧化浸出”時,適當(dāng)?shù)纳郎乜杉涌旆磻?yīng)速率,但一般不采取高溫法,其原因是 防止H2O2的分解和鹽酸的揮發(fā)防止H2O2的分解和鹽酸的揮發(fā)?!把趸觥睍r生成了難溶的FePO4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2LiFePO4+H2O2+2HCl=FePO4+2LiCl+2H2O2LiFePO4+H2O2+2HCl=FePO4+2LiCl+2H2O。
序號 | 鋰含量/% | 氧化劑 | pH | 浸出液Li 濃度/(g?L-1) |
浸出渣中Li 含量/% |
1 | 3.7 | H2O2 | 3.5 | 9.02 | 0.10 |
2 | 3.7 | NaClO3 | 3.5 | 9.05 | 0.08 |
3 | 3.7 | O2 | 3.5 | 7.05 | 0.93 |
4 | 3.7 | NaClO | 3.5 | 8.24 | 0.43 |
可以提高H2O2和鹽酸得利用率
可以提高H2O2和鹽酸得利用率
。(4)“濾渣Ⅱ”經(jīng)純化可得FePO4,流程中生成的Li2CO3、FePO4在高溫條件下與H2C2O4煅燒可得LiFePO4,實現(xiàn)再生利用,其化學(xué)方程式為
2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+H2O+3CO2↑
高溫
2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+H2O+3CO2↑
。高溫
(5)“一系列操作”具體包括
水浴加熱、趁熱過濾
水浴加熱、趁熱過濾
、洗滌、干燥。【答案】第二周期,第ⅠA族;NaClO3和鹽酸反應(yīng)會生成Cl2,污染環(huán)境;防止H2O2的分解和鹽酸的揮發(fā);2LiFePO4+H2O2+2HCl=FePO4+2LiCl+2H2O;可以提高H2O2和鹽酸得利用率;2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+H2O+3CO2↑;水浴加熱、趁熱過濾
高溫
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:40引用:1難度:0.5
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1.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 -
2.我國青藏高原的鹽湖中蘊(yùn)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 -
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