随着新能源汽车销量的猛增,动力电池退役高峰将至,磷酸铁锂(LEP)是目前使用最多的动力电池材料,因此回收磷酸铁锂具有重要意义。一种从废旧磷酸铁锂正极片(LiFePO4、导电石墨、铝箔)中回收锂的工艺流程如图:

已知:i.废旧磷酸铁锂正极片中的化学物质均不溶于水也不与水反应。
ii.Li2CO3在水中的溶解度随温度升高而降低,但煮沸时与水发生反应。
回答下列问题:
(1)LiFePO4中密度最小的金属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”时,保持其他条件不变,不同氧化剂对锂的浸出实验结果如下表,实际生产中氧化剂选用H2O2,不选用NaClO3的原因是 NaClO3和盐酸反应会生成Cl2,污染环境NaClO3和盐酸反应会生成Cl2,污染环境。在“氧化浸出”时,适当的升温可加快反应速率,但一般不采取高温法,其原因是 防止H2O2的分解和盐酸的挥发防止H2O2的分解和盐酸的挥发。“氧化浸出”时生成了难溶的FePO4,该反应的化学方程式为 2LiFePO4+H2O2+2HCl=FePO4+2LiCl+2H2O2LiFePO4+H2O2+2HCl=FePO4+2LiCl+2H2O。
序号 | 锂含量/% | 氧化剂 | pH | 浸出液Li 浓度/(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和盐酸得利用率
可以提高H2O2和盐酸得利用率
。(4)“滤渣Ⅱ”经纯化可得FePO4,流程中生成的Li2CO3、FePO4在高温条件下与H2C2O4煅烧可得LiFePO4,实现再生利用,其化学方程式为
2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+H2O+3CO2↑
高温
2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+H2O+3CO2↑
。高温
(5)“一系列操作”具体包括
水浴加热、趁热过滤
水浴加热、趁热过滤
、洗涤、干燥。【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】第二周期,第ⅠA族;NaClO3和盐酸反应会生成Cl2,污染环境;防止H2O2的分解和盐酸的挥发;2LiFePO4+H2O2+2HCl=FePO4+2LiCl+2H2O;可以提高H2O2和盐酸得利用率;2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+H2O+3CO2↑;水浴加热、趁热过滤
高温
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:41引用:1难度:0.5
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(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
(2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
(3)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
(4)煅烧A的反应方程式是
(5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于发布:2025/1/19 8:0:1组卷:30引用:1难度:0.5 -
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(1)焙烧时产生的主要有害气体是
(2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
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(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.1