① 鋰離子電池的廣泛應用使回收利用鋰貨源成為重要課題:某研究性學習小組對廢舊鋰離子電池正極材料(LiMn2O
第一步就是鋁溶解在氫氧化鈉溶液中(注意LiMn2O4不溶於水)生成四羥基合鋁酸鈉,即濾液的主要成分,第二步就是四羥基合鋁酸鈉與二氧化碳反應生成氫氧化鋁沉澱和碳酸氫鈉的過程,第三步是LiMn2O4在酸性環境下能被空氣中的氧氣氧化發生的氧化還原反應,得到的濾液中有生成的硫酸鋰,可能有過量的硫酸,最後一步加入碳酸鈉之後所得的濾液主要成分為硫酸鈉;
(1)四羥基合鋁酸鈉與過量二氧化碳反應得產物是Al(OH)3沉澱和碳酸氫鈉,故答案為:Al(OH)3;
(2)在酸性環境下,LiMn2O4能被空氣中的氧氣氧化,離子方程式為:4LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O,故答案為:4LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O;
(3)過濾所用玻璃儀器有:漏斗、玻璃棒、燒杯;過濾時發現濾液中有少量渾濁,原因可能有:濾紙破損、濾液超過濾紙邊緣等,故答案為:漏斗、玻璃棒、燒杯;濾紙破損、濾液超過濾紙邊緣
(4)根據LiMn2O4~0.5H2SO4~Li+得18.1gLiMn2O4即0.1molLiMn2O4消耗硫酸的量為0.05mol,故硫酸有剩餘,剩餘的0.01mol硫酸和生成的Li+共消耗碳酸鈉0.06mol,即6.36g,故答案為:6.36g.
② 鋰離子電池回收具有重要意義.重點回收的是正極材料,其主要成分為鈷酸鋰(LiCoO2)、導電乙炔黑(一種炭
題干工藝流程為:鋁鈷膜廢料中含有LiCo02和鋁箔,將廢料先用鹼液浸泡,將Al充分溶解,過濾後得到的濾液為含有偏鋁酸鈉,濾渣為LiCo02;通過調節濾液的pH,將偏鋁酸鈉轉化成氫氧化鋁沉澱;將濾渣用雙氧水、硫酸處理後生成Li2SO4、CoSO4,反應的離子方程式為:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,通過操作分別分離出Li2SO4、CoSO4,通過濃縮、加入飽和碳酸鈉溶液後過濾,最後得到碳酸鋰固體,
(1)根據生成流程可知,工藝流程的最終產物有:Al(OH)3、CoSO4、Li2CO3,故答案為:Al(OH)3、CoSO4、Li2CO3;
(2)鋁能與鹼反應生成AlO2-,反應的離子方程式為:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,
故答案為:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(3)酸浸時反應物有硫酸、過氧化氫以及LiCoO2,生成物有Li2SO4和CoSO4,反應方程式為:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,
故答案為:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O.
③ 廢舊鋰離子電池的正極材料(主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等)可用於回收鈷、鋰,工藝流程如下:(1)在上
(1)正極材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等,加入稀H2SO4、Na2S2O3,S2O32-被氧化成SO42-,具有還原性,正極材料中只有LiCoO2具有氧化性,與反應Na2S2O3反應生成CoSO4,反應化學方程式為:8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+Na2SO4+11H2O,該反應中還原產物是CoSO4,
故答案為:8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+Na2SO4+11H2O,CoSO4;
(2)弱酸性條件下,鋁離子和氫氧根離子反應生成氫氧化鋁沉澱,亞鐵離子和氫氧根離子反應生成氫氧化亞鐵沉澱,但氫氧化亞鐵不穩定易被氧氣氧化生成氫氧化鐵沉澱,所以廢渣的成分是氫氧化鋁和氫氧化鐵,
通入空氣的作用是將亞鐵離子氧化生成鐵離子而除去,
故答案為:將Fe2+氧化成Fe3+;A1(OH)3和Fe(OH)3;
(3)根據流程圖知,鈷離子和氫氧根離子反應生成氫氧化鈷沉澱,離子方程式為:Co2++2OH-=Co(OH)2↓,碳酸根離子和鋰離子反應生成碳酸鋰沉澱,離子方程式為:2Li++CO32-=Li2CO3↓,
故答案為:Co2++2OH-=Co(OH)2↓;2Li++CO32-=Li2CO3↓;
(4)稀硫酸和氫氧化鈉、硫代硫酸鈉反應都生成硫酸鈉,且硫酸鈉是可溶性的,所以溶液中存在硫酸鈉,則還可以得到副產物Na2SO4,故答案為:Na2SO4.
④ 鋰離子電池的廣泛應用使回收利用鋰資源成為重要課題.某研究性小組對廢舊鋰離子電池正極材料(圖中簡稱廢
第一步就是鋁溶解在氫氧化鈉溶液中(注意LiMn2O4不溶於水)生成四羥基合鋁酸鈉,即濾液的主要成分,第二步就是四羥基合鋁酸鈉與二氧化碳反應生成氫氧化鋁沉澱和碳酸氫鈉的過程,第三步是LiMn2O4在酸性環境下能被空氣中的氧氣氧化發生的氧化還原反應,得到的濾液中有生成的硫酸鋰,可能有過量的硫酸,最後一步加入碳酸鈉之後所得的濾液主要成分為硫酸鈉;
(1)粉碎廢料,能增大廢料與氫氧化鈉溶液的接觸面積,加快反應速率.
故答案為:增大接觸面積,加快反應速率.
(2)四羥基合鋁酸鈉與過量二氧化碳反應得產物是Al(OH)3沉澱和碳酸氫鈉,
所以離子方程式為:CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-.
故答案為:CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-.
(3)在酸性環境下,LiMn2O4能被空氣中的氧氣氧化,生成二氧化錳、硫酸鋰和水,所以化學方程式為:
4LiMn2O4+2H2SO4+O2=8MnO2+2Li2SO4+2H2O.
故答案為:4LiMn2O4+2H2SO4+O2=8MnO2+2Li2SO4+2H2O.
(4)碳酸鈉溶液中含有水,能增大碳酸鋰的溶解,而使溶液中的鋰離子沉澱不完全,所以用碳酸鈉固體不用碳酸鈉溶液;通過上面分析知,最後所得濾液中的主要成分為硫酸鈉.
故答案為:使溶液中的Li+沉澱完全,減少Li2CO3的溶解,Na2SO4.
⑤ 磷酸鐵鋰正極片下來的廢料回收鋰可以嗎
直接回收正極片的價值不大,因為鋰含量太低。但鋁片可以回收,一噸鋁大約1-2萬,版正常都是把權極片泡到廢NMP中,撈起來就可以成光鋁箔了。而正極材料可以直接當磷肥使用,因為鋰電池中不含重金屬,加上磷酸鐵鋰本身是環保無毒的,其中含有磷肥成分。-----普及鐵鋰知識 江西金鋰科技
⑥ 你好,我遇到評估上的問題,想咨詢您下,鋰電池的正極材料磷酸鐵鋰有回收的價值么最好能詳細點,謝謝!
磷酸鐵鋰材料主要應用於動力電池正極或者儲能電池正極,由於動力和儲能電池對電池材料的需求要大於常規的小型電池,因此對其進行回收具有很高的社會價值,但回收成本非常高,目前該類項目的正常運營仍需要政府及相關部門的補貼,否則很難實現盈利。
⑦ 廢舊鋰離子電池的正極材料試樣(主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等)可通過下列實驗方法回收鈷、鋰.(1)在
(1)根據題意知,酸性條件下,S2O32ˉ被氧化成SO42ˉ,則LiCoO2被氧化生成Co2+,所以發生的離子反應方程式為:S2O32ˉ+8LiCoO2+22H+═2SO42ˉ+8Li++8Co2++11H2O,
故答案為:S2O32ˉ+8LiCoO2+22H+═2SO42ˉ+8Li++8Co2++11H2O;
(2)亞鐵離子不穩定,易被氧氣氧化生成鐵離子,所以除雜時通入空氣的目的是將亞鐵離子氧化生成鐵離子,再將鐵離子轉化為氫氧化鐵沉澱,從而除去亞鐵離子;根據表格知,pH為5-6時,鐵離子和鋁離子完全轉化為沉澱,所以廢渣的成分是Fe(OH)3、Al(OH)3;分離固體和溶液的方法是過濾,過濾過程中需要的玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒;步驟I中,廢渣中的鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉,步驟II中,向偏鋁酸鈉溶液中通入過量的二氧化碳,使偏鋁酸鈉轉化為氫氧化鋁,反應離子方程式為2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32ˉ或AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3-,
故答案為:將Fe2+氧化成Fe3+;Fe(OH)3、Al(OH)3;燒杯、漏斗、玻璃棒;2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32ˉ或AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3ˉ;
(3)①a中,陰極上氫離子放電生成氫氣,電極反應式為:2H++2e-═H2↑或2H2O+2e-═H2+2OH-,
故答案為:2H++2e-═H2↑或2H2O+2e-═H2+2OH-;
②b中,氫氧化鋰和碳酸氫銨反應生成碳酸鋰和碳酸銨,反應方程式為2LiOH+2NH4HCO3═Li2CO3↓+(NH4)2CO3,
故答案為:2LiOH+2NH4HCO3═Li2CO3↓+(NH4)2CO3.
⑧ 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)可通過下列實驗方法回收鈷、鋰. (1
(1)根據題意知,酸性條件下,S 2 O 3 2 ˉ被氧化成SO 4 2 ˉ,則LiCoO 2 被氧化生成Co 2+ ,所以發生的離子反應方程式為:S 2 O 3 2 ˉ+8LiCoO 2 +22H + ═2SO 4 2 ˉ+8Li + +8Co 2+ +11H 2 O, 故答案為:S 2 O 3 2 ˉ+8LiCoO 2 +22H + ═2SO 4 2 ˉ+8Li + +8Co 2+ +11H 2 O; (2)亞鐵離子不穩定,易被氧氣氧化生成鐵離子,所以除雜時通入空氣的目的是將亞鐵離子氧化生成鐵離子,再將鐵離子轉化為氫氧化鐵沉澱,從而除去亞鐵離子;根據表格知,pH為5-6時,鐵離子和鋁離子完全轉化為沉澱,所以廢渣的成分是Fe(OH) 3 、Al(OH) 3 ;分離固體和溶液的方法是過濾,過濾過程中需要的玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒;步驟I中,廢渣中的鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉,步驟II中,向偏鋁酸鈉溶液中通入過量的二氧化碳,使偏鋁酸鈉轉化為氫氧化鋁,反應離子方程式為2AlO 2 - +CO 2 +3H 2 O═2Al(OH) 3 ↓+CO 3 2 ˉ或AlO 2 - +CO 2 +2H 2 O═Al(OH) 3 ↓+HCO 3 - , 故答案為:將Fe 2+ 氧化成Fe 3+ ;Fe(OH) 3 、Al(OH) 3 ;燒杯、漏斗、玻璃棒;2AlO 2 - +CO 2 +3H 2 O═2Al(OH) 3 ↓+CO 3 2 ˉ或AlO 2 - +CO 2 +2H 2 O═Al(OH) 3 ↓+HCO 3 ˉ; (3)①a中,陰極上氫離子放電生成氫氣,電極反應式為:2H + +2e - ═H 2 ↑或2H 2 O+2e - ═H 2 +2OH - , 故答案為:2H + +2e - ═H 2 ↑或2H 2 O+2e - ═H 2 +2OH - ; ②b中,氫氧化鋰和碳酸氫銨反應生成碳酸鋰和碳酸銨,反應方程式為2LiOH+2NH 4 HCO 3 ═Li 2 CO 3 ↓+(NH 4 ) 2 CO 3 , 故答案為:2LiOH+2NH 4 HCO 3 ═Li 2 CO 3 ↓+(NH 4 ) 2 CO 3 . |
⑨ 廢舊鋰離子池的正極材料(主要含有LiCoO 2 及少量的Al、Fe等)可用於回收鈷、鋰,工藝流程如下: (1)在上
(1)8LiCoO 2 +Na 2 S 2 O 3 +11H 2 SO 4 =4Li 2 SO 4 +8CoSO 4 +Na 2 SO 4 +1lH 2 O CoSO 4
(2)將Fe 2+ 氧化成Fe 3+ ;Al(OH) 3 Fe(OH) 3 (3)Co 2+ +2OH - =Co(OH) 2 ;2Li+CO 3 2- =Li 2 CO 3 |