從廢舊鋰離子二次電池(主要成分為LiCoO2,還含有少量石墨和鍍鎳金屬鋼殼、鋁箔以及鈣等雜質(zhì))中回收鈷和鋰的工藝流程如下:
回答下列問題:
(1)“堿浸”的目的是 除去鋁除去鋁。
(2)“酸浸”過程中LiCoO2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:2LiCoO2+H2O2+6H+=2Li++2Co2++O2↑+4H2O2LiCoO2+H2O2+6H+=2Li++2Co2++O2↑+4H2O
浸渣中含有的主要成分是 石墨、硫酸鈣石墨、硫酸鈣。
(3)“萃取凈化”除去的雜質(zhì)離子有Ni2+外,還有 Fe3+Fe3+。
(4)“萃取分離”中鈷、鋰萃取率與平衡pH關(guān)系如圖1所示,pH一般選擇5左右,理由是 分離效率最高分離效率最高。
(5)“沉鋰”中Li2CO3溶解度隨溫度變化曲線如圖1所示:
①根據(jù)平衡原理分析Li2CO3在水中溶解度隨溫度變化的原因 Li2CO3溶解過程為放熱反應(yīng)Li2CO3溶解過程為放熱反應(yīng)。
②為獲得高純Li2CO3,提純操作依次為趁熱過濾、洗滌洗滌、烘干。
③若“沉鋰”中c(Li+)=1.0mol?L-1,加入等體積等濃度Na2CO3溶液,此時(shí)實(shí)驗(yàn)所得沉鋰率為 88.0%88.0%。(已知Li2CO3的Ksp為9.0×10-4)
【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用.
【答案】除去鋁;2LiCoO2+H2O2+6H+=2Li++2Co2++O2↑+4H2O;石墨、硫酸鈣;Fe3+;分離效率最高;Li2CO3溶解過程為放熱反應(yīng);洗滌;88.0%
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:39引用:4難度:0.5
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(1)用足量(NH4)2SO4溶液和氨水“浸出”鋅焙砂。
①“浸出”前,鋅焙砂預(yù)先粉碎的目的是
②通過“浸出”步驟,鋅焙砂中的ZnO轉(zhuǎn)化為[Zn(NH3)4]2+,該反應(yīng)的離子方程式為
(2)“浸出”時(shí)As2O3轉(zhuǎn)化為?!俺椤辈襟E①中用(NH4)2S2O8作氧化劑,步驟①反應(yīng)的離子方程式為AsO3-3
(3)“除重金屬”時(shí),加入BaS溶液。濾渣Ⅱ中含有的主要物質(zhì)是
(4)“蒸氨”時(shí)會(huì)出現(xiàn)白色固體ZnSO4?Zn(OH)2,運(yùn)用平衡移動(dòng)原理解釋原因:
(5)“沉鋅”步驟①中加入足量NH4HCO3溶液將白色固體轉(zhuǎn)化為ZnCO3的離子方程式為
(6)“煅燒”步驟中,不同溫度下,ZnCO3分解的失重曲線和產(chǎn)品ZnO的比表面積變化情況如圖1、圖2所示。
已知:?。腆w失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%。樣品起始質(zhì)量-剩余固體質(zhì)量樣品起始質(zhì)量
ⅱ.比表面積指單位質(zhì)量固體所具有的總面積;比表面積越大,產(chǎn)品ZnO的活性越高。
①280℃時(shí)煅燒ZnCO3,300min后固體失重質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33.3%,則ZnCO3的分解率為
②根據(jù)圖1和圖2,獲得高產(chǎn)率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面積>40m2?g-1)產(chǎn)品ZnO的最佳條件是
a.恒溫280℃,60~120min
b.恒溫300℃,240~300min
c.恒溫350℃,240~300min
d.恒溫550℃,60~120min
(7)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:79引用:5難度:0.5
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