Question

【题目】钴酸锂电池应用广泛，电池正极材料主要含有LiCoO2、导电剂乙炔黑、铝箔及少量Fe，可通过下列实验方法回收钴、锂。

几种金属离子沉淀完全(离子浓度为10-5mo/L)的pH如下表:

离子	Fe3+	Al3+	Fe2+	Co2+
溶液pH	3.2	4.7	9.0	9.2

回答下列问题:

(1)滤液I的主要成分是_________。

(2)已知:氧化性Co3+>H2O2>Fe3+，“酸浸”过程中H2O2所起主要作用是________不能用盐酸代替硫酸，原因是:__________。“调节pH”除去的离子主要有Al3+和_____。

(3)酸浸时浸出率随温度变化如图所示，温度升高至50℃以上时浸出率下降的原因是_________。

(4)“萃取”和“反萃取“可简单表示为:Co2++2(HA)2Co(HA2)2+2H+，则反萃取过程加入的试剂X是____________。

(5)向CoSO4溶液中加入NH4HCO3溶液，发生反应的离子方程式为_________。

Answer 1

【答案】 NaA1O2、NaOH 将Co3+还原为Co2+ Co3+氧化C1-生成Cl2污染空气 Fe2+ 温度升高，H2O2分解速率加快，参与酸浸反应的H2O2的量减少，导致浸出率下降 H2SO4溶液 Co2++2HCO3-=CoCO3↓+CO2↑+H2O

【解析】(1).加碱浸泡，铝和碱液反应生成偏铝酸盐和氢气，所以滤液中为NaA1O2及过量的NaOH；

(2).由流程尾端可知要得到Co2+，所以H2O2所起主要作用是还原Co3+；盐酸中C1-有较强的还原性，能被氧化为Cl2，从而对空气造成污染，所以不能使用盐酸代替；由流程尾端可知铁离子已经在此步骤除去，且Al（OH）3和Fe（OH）3同样在水中溶解度较小；

(3). H2O2的分解为吸热反应，升高温度会促使H2O2分解速率加快，参与酸浸反应的H2O2的量减少，导致浸出率下降；

(4).反萃取需要提高氢离子浓度，根据生成硫酸钙物质，则X为硫酸；

(5).生成物中包含CoCO3，则反应方程式为：

CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+CO2↑+(NH4)2 SO4+H2O,则离子反应方程式为：Co2++2HCO3-=CoCO3↓+CO2↑+H2O