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用含鋰廢渣(主要金屬元素的含量:Li 3.50% Ni 6.55% Ca 6.41% Mg 13.24%)制備 Li2CO3,并用其制備 Li+電池的正極材料 LiFePO4.部分工藝流程如圖:

資料:Ⅰ.濾液1、濾液2中部分離子的濃度(g?L-1):
Li+ Ni2+ Ca2+ Mg2+
濾液1 22.72 20.68 0.36 60.18
濾液2 21.94 7.7×10-3 0.08 0.78×10-3
Ⅱ.EDTA能和某些二價(jià)金屬離子形成穩(wěn)定的水溶性絡(luò)合物。
Ⅲ.某些物質(zhì)的溶解度(S):
T/℃ 20 40 60 80 100
S(Li2CO3)/g 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72
S(Li2SO4)/g 34.7 33.6 32.7 31.7 30.9
Ⅰ.制備Li2CO3粗品
(l)上述流程中為加快化學(xué)反應(yīng)速率而采取的措施是
研磨、70℃加熱
研磨、70℃加熱
。
(2)濾渣2的主要成分有
Ni(OH)2、Mg(OH)2、Ca(OH)2
Ni(OH)2、Mg(OH)2、Ca(OH)2
。
(3)向?yàn)V液2中先加入EDTA,再加入飽和Na2CO3溶液,90℃充分反應(yīng)后,分離出固體Li2CO3粗品的操作是
趁熱過濾
趁熱過濾
。
(4)處理1kg含鋰3.50%的廢渣,鋰的浸出率為a,Li+轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)i2CO3的轉(zhuǎn)化率為b,則粗品中含Li2CO3的質(zhì)量是
185ab
185ab
g。
Ⅱ.純化Li2CO3粗品
(5)將Li2CO3轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)iHCO3后,用隔膜法電解LiHCO3溶液制備高純度的LiOH,再轉(zhuǎn)化得電池級(jí)Li2CO3.電解原理如圖所示,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是,該池使用了
陽(yáng)
陽(yáng)
(填“陽(yáng)”或“陰”)離子交換膜。

Ⅲ.制備LiFePO4
(6)將電池級(jí)Li2CO3和C、FePO4高溫下反應(yīng),生成LiFePO4和一種可燃性氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是
Li2CO3+2C+2FePO4
高溫
2LiFePO4+3CO↑
Li2CO3+2C+2FePO4
高溫
2LiFePO4+3CO↑
。

【答案】研磨、70℃加熱;Ni(OH)2、Mg(OH)2、Ca(OH)2;趁熱過濾;185ab;陽(yáng);Li2CO3+2C+2FePO4
高溫
2LiFePO4+3CO↑
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:33引用:7難度:0.4
相似題
  • 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(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (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
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)
    Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     

    (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,則操作B是
     

    (5)煅燒A的反應(yīng)方程式是
     

    (6)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.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
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
  • 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、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

    (1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
     
    ;當(dāng)pH=5時(shí),溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (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
     

    (5)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.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
     
    (用含a、b的表達(dá)式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
  • 3.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、CaO、MgO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(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng),溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應(yīng)小于
     
    ,常溫下,當(dāng)pH=5時(shí),溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (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:0.5
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