電池級(jí)碳酸鋰是制造LiCoO2等鋰離子電池必不可少的原材料。以鋰云母浸出液(含Li+、Al3+、Fe3+、Ca2+、SO2-4等)制取電池級(jí)Li2CO3的工藝流程如圖:
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已知:①HR為酸性磷類有機(jī)萃取劑,難溶于水,可萃取Fe3+,萃取時(shí)發(fā)生反應(yīng):Fe3++3HR?FeR3+3H+,生成的FeR3可溶解在HR中。
②Li2CO3、LiHCO3的溶解度如圖1所示:
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(1)HR萃取劑使用前先用一定量的NaOH進(jìn)行處理的目的是 NaOH會(huì)消耗萃取反應(yīng)時(shí)生成的H+,促進(jìn)萃取反應(yīng)的正向進(jìn)行,提高萃取效果NaOH會(huì)消耗萃取反應(yīng)時(shí)生成的H+,促進(jìn)萃取反應(yīng)的正向進(jìn)行,提高萃取效果。
(2)沉鋰過(guò)程中會(huì)有Li2CO3、CaCO3和Al(OH)3生成。寫出沉鋰時(shí)生成Al(OH)3反應(yīng)的離子方程式:2Al3++3CO2-3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑2Al3++3CO2-3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑。
(3)過(guò)濾1后所得沉淀用熱水洗滌的目的是 洗去沉淀表面的雜質(zhì)離子,減少Li2CO3的溶解損失,提高Li2CO3的純度和產(chǎn)率洗去沉淀表面的雜質(zhì)離子,減少Li2CO3的溶解損失,提高Li2CO3的純度和產(chǎn)率。
(4)其他條件相同,向過(guò)濾1所得濾渣加入不同體積的去離子水,以一定流速通入CO2氣體,測(cè)得熱分解后電池級(jí)Li2CO3的產(chǎn)率隨碳化反應(yīng)固液比[m(濾渣)m(水)]變化曲線如圖2所示。Li2CO3產(chǎn)率隨固液比減小而增加的原因是 固液比越小,去離子水體積越多,碳化反應(yīng)后生成及溶解的LiHCO3越多,熱分解時(shí)會(huì)生成更多的Li2CO3,所以Li2CO3產(chǎn)率隨固液比減小而增加固液比越小,去離子水體積越多,碳化反應(yīng)后生成及溶解的LiHCO3越多,熱分解時(shí)會(huì)生成更多的Li2CO3,所以Li2CO3產(chǎn)率隨固液比減小而增加。
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SO
2
-
4
CO
2
-
3
CO
2
-
3
m
(
濾渣
)
m
(
水
)
【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】NaOH會(huì)消耗萃取反應(yīng)時(shí)生成的H+,促進(jìn)萃取反應(yīng)的正向進(jìn)行,提高萃取效果;2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑;洗去沉淀表面的雜質(zhì)離子,減少Li2CO3的溶解損失,提高Li2CO3的純度和產(chǎn)率;固液比越小,去離子水體積越多,碳化反應(yīng)后生成及溶解的LiHCO3越多,熱分解時(shí)會(huì)生成更多的Li2CO3,所以Li2CO3產(chǎn)率隨固液比減小而增加
CO
2
-
3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/12/30 3:30:1組卷:11引用:2難度:0.5
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(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(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),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(guò)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 -
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(1)焙燒時(shí)產(chǎn)生的主要有害氣體是
(2)若在空氣中“酸浸”時(shí)間過(guò)長(zhǎng),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(kāi)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