问题 问答题

锂电池消耗量巨大,对不可再生的金属资源的消耗是相当大的.因此锂离子电池回收具有重要意义,其中需要重点回收的是正极材料,其主要成分为钴酸锂(LiCoO2)、导电乙炔黑(一种炭黑)、铝箔以及有机粘接剂.某回收工艺流程如下:

(1)上述工艺回收到的产物有Al(OH)3、______.

(2)废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂,为了安全,对拆解环境的要求是______.

(3)酸浸时反应的化学方程式为______.如果用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液也能达到溶解的目的,但不利之处是______.

(4)生成Li2CO3的化学反应方程式为______.已知Li2CO3在水中的溶解度随着温度的升高而减小,所以在浓缩结晶后要______过滤.

答案

(1)工艺流程的最终产物为:Al(OH)3、CoSO4、Li2CO3,故答案为:CoSO4、Li2CO3

(2)金属锂性质活泼,易与氧气、水发生反应,故答案为:隔绝空气和水分;

(3)酸浸时反应物有硫酸、过氧化氢以及LiCoO2,生成物有Li2SO4和CoSO4,反应方程式为:

2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,由题中信息知LiCoO2具有强氧化性,加入盐酸有污染性气体氯气生成,

故答案为:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O;有氯气生成,污染较大;

(4)碳酸锂难溶,生成Li2CO3的化学反应属于复分解反应,Li2CO3在水中的溶解度随着温度的升高而减小,应趁热过滤,故答案为:Li2SO4+Na2CO3=Na2SO4+Li2CO3↓;趁热.

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