题目
以含锂的电解铝废渣(主要含AlF3、NaF、LiF、CaO)和浓硫酸为原料,制备电池级碳酸锂,同时得到副产品冰晶石的工艺流程如下:
已知:LiOH易溶于水,Li2CO3微溶于水。回答下列问题:
(1)
加快酸浸速率的方法有,电解铝废渣与浓硫酸反应产生的气体的化学式为。苛化反应过程中加入氧化钙将碳酸锂转化为氢氧化锂溶液,若氧化钙过量则可能造成。
(2)
碱解反应中,同时得到气体和沉淀,反应的离子方程式为。
(3)
一般地说K>105时,该反应就基本进行完全了。苛化反应中存在如下平衡:Li2CO3(s)+ Ca2+(aq)
2Li+(aq)+CaCO3(s),通过计算说明该反应是否进行完全:[已知Ksp(Li2CO3)=8.64×10-4、Ksp(CaCO3)=2.5×10-9]。
(4)
由碳化反应后的溶液得到Li2CO3 的具体实验操作有:加热浓缩,,过滤,,干燥。
(5)
上述流程得到的副产品冰晶石的化学方程式
(6)
电池级Li2CO3可由高纯度LiOH转化而来。将电池级Li2CO3和C、FePO4高温下反应,生成LiFePO4和一种可燃性气体,该反应的化学方程式为。
答案: 【1】加热或搅拌其他合理答案均可【2】HF【3】碳酸锂产品的钙离子含量相对升高(或使得氢氧化铝溶解进入溶液,导致最终产品的纯度下降)
【1】2Al3++3CO 32- +3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
【1】该反应的K=3.5×105,可以认为该反应进行完全
【1】冷却结晶【2】洗涤
【1】6HF+Na2SO4+NaAlO2=NaAlF6+H2SO4+2H2O
【1】Li2CO3+2C+2Fe PO4 高温__ 2LiFePO4+3CO↑