1.高品質MnO
2可用于生產鋰離子電池正極材料錳酸鋰.以軟錳礦與黃鐵礦為主要原料采用“兩礦一步浸出法”制備高品質MnO
2的某工藝流程如圖所示:
已知:①軟錳礦與黃鐵礦的主要成分為MnO
2、FeS
2,還含少量FeO、Fe
2O
3、MgO、Al
2O
3、SiO
2等雜質;
②該工藝條件下,相關金屬離子完全形成氫氧化物沉淀的pH如下:
金屬離子 |
Fe2+ |
Fe3+ |
Mn2+ |
Mg2+ |
Al3+ |
開始沉淀pH |
6.9 |
1.9 |
6.6 |
9.1 |
3.4 |
沉淀完全(c=1.0×10-5mol?L-1)的pH |
8.3 |
3.2 |
10.1 |
10.9 |
4.7 |
回答下列問題:
(1)“配礦”過程中,將軟錳礦與黃鐵礦粉碎混勻的目的是
.
(2)“酸浸”操作中需先后分批加入H
2SO
4、H
2O
2.加入H
2SO
4后發(fā)生酸浸過程的主要反應離子方程式為2FeS
2+3MnO
2+12H
+═2Fe
3++3Mn
2++4S↓+6H
2O,2Fe
2++MnO
2+4H
+═2Fe
3++Mn
2++2H
2O.
①已知濾渣1的主要成分為S、SiO
2等,其附著在礦粉顆粒表面使上述反應受阻,此時加入H
2O
2,利用其迅速分解產生的大量氣泡可破除該不利影響.分析導致H
2O
2迅速分解的因素是
.
②礦粉顆粒表面附著物被破除后,H
2O
2可繼續(xù)與MnO
2在酸性條件下反應,產生更多Mn
2+,并伴有氣體生成,該反應的離子方程式是
.
③H
2O
2除上述作用外,還可以將溶液中未與MnO
2反應的Fe
2+轉化為Fe
3+,其目的是:
.
(3)“調pH”時調節(jié)溶液pH范圍為4.7~6.0,此時“濾渣2”的主要成分為
(填化學式).
(4)“用NH
4F除雜”時,溶液體系中的Ca
2+和Mg
2+形成氟化物沉淀.若沉淀后上層清液中c(F
-)=c(F
2)=0.05mol/L,則
=
[已知K
sp(MgF
2)=5.0×10
-11,K
sp(CaF
2)=2.5×10
-9].