题目
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(LFP)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:Li2CO3在水中的溶解度随温度升高而降低,但煮沸时发生水解。回答下列问题:
(1)
在“碱浸”时,为加快浸出速率,下列措施不可行的是(填标号)。
a.适当提高浸出温度
b.使用电动搅拌器
c.适当提高氢氧化钠的浓度
d.增大废料的颗粒
(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表,实际生产中氧化剂选用H2O2 , 不选用 NaClO3的原因是。在“氧化浸出”时,温度不宜超过50℃,其目的是。“氧化浸出”时生成了难溶的FePO4 , 该反应的离子方程式为。
序号
锂含量/%
氧化剂
pH
浸出液体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
(3)
“浸出液”循环两次的目的是。
(4)
“沉锂”的温度保持在95℃,最适宜的加热方式为。“一系列操作”具体包括、洗涤、干燥。
(5)
“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。
答案: 【1】d
【1】NaClO3与盐酸反应产生Cl2,污染生产环境【2】防止H2O2分解和盐酸挥发【3】2LiFePO4+H2O2+2H+=2Li++2FePO4+2H2O
【1】提高盐酸与H2O2的利用率
【1】水浴加热【2】趁热过滤
【1】2FePO4+ Li2CO3+ H2C2O4 高温__ 2LiFePO4+H2O↑+3CO2↑