廢舊鋰離子電池的正極材料試樣(主要含有LiCoO
2及少量Al、Fe等)可通過下列實(shí)驗(yàn)方法回收鈷、鋰.
(1)在上述溶解過程中,S
2O
32ˉ被氧化成SO
42ˉ,LiCoO
2在溶解過程中反應(yīng)的離子方程式為
S2O32ˉ+8LiCoO2+22H+═2SO42ˉ+8Li++8Co2++11H2O
S2O32ˉ+8LiCoO2+22H+═2SO42ˉ+8Li++8Co2++11H2O
.
沉淀物 |
開始沉淀pH |
沉淀完全pH |
Al(OH)3 |
3.0 |
5.2 |
Fe(OH)3 |
1.5 |
2.8 |
Fe(OH)2 |
7.6 |
9.7 |
(2)除雜時(shí)通入空氣的目的
將Fe2+氧化成Fe3+
將Fe2+氧化成Fe3+
,所得的廢渣成分為
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3
.從廢渣中獲得Al
2O
3的部分流程如圖甲所示,括號(hào)表示加入的試劑,方框表示所得到的物質(zhì).則步驟I需要的玻璃儀器有
燒杯、漏斗、玻璃棒
燒杯、漏斗、玻璃棒
,步驟Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是
2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32ˉ或
AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3ˉ
2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32ˉ或
AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3ˉ
.
(3)工業(yè)上,將Li
2CO
3粗品制備成高純Li
2CO
3的部分工藝如圖乙.
a.將Li
2CO
3溶于鹽酸作電解槽的陽極液,LiOH溶液作陰極液,兩者用離子選擇透過膜隔開,用惰性電極電解.
b.電解后向LiOH溶液中加入過量NH
4HCO
3溶液,過濾、烘干得高純Li
2CO
3.
①a中,陰極的電極反應(yīng)式是
2H++2e-═H2↑或2H2O+2e-═H2+2OH-
2H++2e-═H2↑或2H2O+2e-═H2+2OH-
.
②b中,生成Li
2CO
3反應(yīng)的化學(xué)方程式是
2LiOH+2NH4HCO3═Li2CO3↓+(NH4)2CO3
2LiOH+2NH4HCO3═Li2CO3↓+(NH4)2CO3
.