某废旧锂电池材料含有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂石墨和铝粉等。回收废旧锂电池中钴的工艺流...

某废旧锂电池材料含有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂石墨和铝粉等。回收废旧锂电池中钴的工艺流程如下：

已知：Ksp(CoC2O4)=2.5×10-9，Ksp(CoCO3)=1.5×10-13

回答下列问题：

(1)“浸出液”的主要成分是LiHC2O4、Al(HC2O4)3，“浸出渣”的主要成分是CoC2O4。“浸出”中生成CoC2O4的化学方程式为 _______ ，若H2C2O4用量过大，CoC2O4的产率反而会降低，原因是____。

(2)“转化”中加入Na2CO3溶液发生反应的离子方程式为___________，该反应进行的程度较大，试用平衡常数K解释原因　 _____ 。

(3)“电解”时装置如图所示。阳极的电极反应式为______，电解后a室中的电解液可返回　 ________工序继续使用。

(4)某废旧锂电池粉末中LiCoO2的质量分数为w，将mkg该废料进行回收利用，电解得到钴nkg，钴的回收率为____。

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某废旧电池材料的主要成分为钴酸锂（LiCoO2），还含有一定量的铁、铝、铜等元素的化合物，其回收工艺如图所示，最终可得到Co2O3和锂盐。

已知：CoC2O4·2H2O微溶于水，它的溶解度随温度升高而逐渐增大，且能与过量的C2O42－离子生成Co（C2O4）n2（n－1）－而溶解。

（1）“还原酸浸”过程中钴酸锂反应的离子方程式________________________________________；温度通常控制在40℃以下的原因是_______________________________________________。

（2）“除铝铁”过程的两种试剂的作用分别是____________________，______________________。

（3）“除铜”所用试剂X为H2S，试写出该反应的离子方程式______________________________。

（4）“沉钴”过程中，（NH4）2C2O4的加入量（图a）、沉淀反应的温度（图b）与钴的沉淀率关系如图所示：

①随n（C2O42－）：N（Co2＋）比值的增加，钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小的原因________________________________________________________________________。

②沉淀反应时间为10 min，温度在50℃以上时，随温度升高而钴的沉淀率下降的可能原因是_________________________________________________________。

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某废旧电池材料的主要成分为钴酸锂(LiCoO2)，还含有一定量的铁、铝、铜等元素的化合物，其回收工艺如图所示，最终可得到Co2O3和锂盐。

已知：CoC2O4·2H2O微溶于水，它的溶解度随温度升高而逐渐增大，且能与过量的C2O42－离子生成Co(C2O4)n2(n－1)－而溶解。

（1）“还原酸浸”过程中，LiCoO2发生反应的离子方程式为：___，该过程温度通常控制在40℃以下的原因是：___。

（2）“除铝铁”过程的两种试剂的作用分别是___，___。

（3）“除铜”所用试剂X为H2S，试写出该反应的离子方程式：___。并计算室温下该反应的平衡常数K＝___，已知：25℃时Kap(CuS)＝8.5×10－45，已知H2S在水中的的电离常数：K1＝1.3×10－7，K2＝7.l×10－15

（4）“沉钴”过程中，(NH4)2C2O4的加入量(图a)、沉淀反应的温度(图b)与钴的沉淀率关系如图所示：

①随n(C2O42－)：N(Co2＋)比值的增加，钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小的原因___。

②沉淀反应时间为10 min，温度在50℃以上时，随温度升高而钴的沉淀率下降的可能原因是___。

（5）已知“沉锂”过程中，滤液a中的c(Li＋)约为10－1mol·L－1，部分锂盐的溶解度数据如下表所示。

结合数据分析，沉锂过程所用的试剂b是___(写化学式)，相应的操作方法：向滤液a中加入略过量的试剂b，搅拌，___，___，洗涤干燥。检验沉淀洗净的方法是___。

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某废旧电池材料的主要成分为钴酸锂(LiCoO2)，还含有一定量的铁、铝、铜等元素的化合物，其回收工艺如图所示，最终可得到Co2O3和锂盐。

已知：CoC2O4·2H2O微溶于水，它的溶解度随温度升高而逐渐增大，且能与过量的C2O42－离子生成Co(C2O4)n2(n-1)－而溶解。

(1)“还原酸浸”过程中，LiCoO2发生反应的离子方程式为________，该过程温度通常控制在40℃以下的原因是________。

(2)“除铝铁”过程的NaClO3的作用是_______。

(3)“沉钴”过程中，(NH4)2C2O4的加入量(图a)、沉淀反应的温度(图b)与钴的沉淀率关系如图所示：

①随n(C2O42－)：n(Co2＋)比值的增加，钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小的原因是_______。

②沉淀反应时间为10 min，温度在50℃以上时，随温度升高而钴的沉淀率下降的可能原因是___________。

(4)已知“沉锂”过程中，滤液a中的c(Li＋)约为10－1mol·L－1，部分锂盐的溶解度数据如表所示。

结合数据分析，沉锂过程所用的试剂b是_________(写化学式)，相应的操作方法：向滤液a中加入略过量的试剂b，搅拌，加热浓缩，________，洗涤干燥。

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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:

回答下列问题:

(1)LiCoO2中，Co元素的化合价为________，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_________。“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℃以上时漫出率下降的原因是___________。

(4)“萃取”和“反萃取“可简单表示为: Co2++2(HA)2 Co(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____________。

(6)工业上用Li2CO3粗品制备高纯Li2CO3可采用如下方法:将Li2CO3溶于盐酸，加入如图所示的电解槽，电解后向LiOH溶液中加入稍过量的NH4HCO3溶液，过滤、烘干得高纯Li2CO3。

①电解槽中阳极的电极反应式是__________________。

②向LiOH溶液中加入稍过量的NH4HCO3溶液时，发生反应的化学方程式为__________。

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某废旧电池材料的主要成分为钴酸锂，还含有一定量的铁、铝、铜等元素的化合物，其回收工艺如图所示，最终可得到和锂盐。

已知：CoC2O4·2H2O微溶于水，它的溶解度随温度升高而逐渐增大，且能与过量的离子生成而溶解。

（1）“还原酸浸”过程中，发生反应的离子方程式为：_______________________________________，该过程温度通常控制在以下的原因是：______________________________________。

（2）“除铝铁”过程的两种试剂的作用分别是________________________，____________________________。

（3）“除铜”所用试剂X为，试写出该反应的离子方程式：_______________________________。

（4）“沉钴”过程中，的加入量图、沉淀反应的温度图与钴的沉淀率关系如下图所示：

随：比值的增加，钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小的原因_____________________。

沉淀反应时间为10min，温度在以上时，随温度升高而钴的沉淀率下降的可能原因是___________________________________________。

（5）已知“沉锂”过程中，滤液a中的约为10-1mol/L，部分锂盐的溶解度数据如下表所示。

结合数据分析，沉锂过程所用的试剂b是__________写化学式，检验沉淀洗净的方法是___________________________________________________________。

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锂离子电池是一种二次电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、铝箔和有机物导电剂等。现利用以下流程回收正极材料中的某些资源。

请回答下列问题：

（1）用硫酸和过氧化氢酸浸时，一般在90℃下进行，写出该步骤中发生的主要氧化还原反应的化学反应方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。当有1mol LiCoO2参加反应时，得到氧化产物的质量为　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）常温条件下调pH时，若使Al3+完全沉淀所需最小的pH为　　　　　　　　 （保留整数）。（已知：离子浓度等于或小于1．×10-6时，认为其完全沉淀；Al（OH）3的Ksp=1．13×10-33）

（3）操作1的名称是　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）从平衡角度进行解释生成CoCO3固体的原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）钴元素与铁元素都属于第VIII族，它们的化合物有相似的性质。Co（OH）2在空气中加热时，钴元素在固体残留物中的百分含量有如下图所示的变化。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水，则A点时，剩余固体的成分为___________（填化学式）；在550-600℃范围内，剩余固体的成分为　　　　　　　　　　　　　　 （填化学式）。

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实验室里，从废旧钴酸锂离子电池的正极材料（在铝箔上涂覆活性物质LiCoO2）中，回收钴、锂的操作流程如下图所示：

回答下列问题。

（1）拆解废旧电池获取正极材料前，先将其浸入NaCl溶液中，使电池短路而放电，此时溶液温度升高，该过程中能量的主要转化方式为____。

（2）“碱浸”过程中产生的气体是____；“过滤”所得滤液用盐酸处理可得到氢氧化铝，反应的化学方程式为____。

（3）“酸浸”时主要反应的离子方程式为____；若硫酸、Na2S2O3溶液用一定浓度的盐酸替代，也可以达到“酸浸”的目的，但会产生____（填化学式）污染环境。

（4）“沉钴”时，调pH所用的试剂是____；“沉钴”后溶液中c（Co2+）=____。（已知：Ksp[Co（OH）2]=1.09×l0-15）

（5）在空气中加热Co（OH）2，使其转化为钴的氧化物。加热过程中，固体质量与温度的关系如左下图所示。290～500℃，发生反应的化学方程式为____。

（6）根据右下图判断，“沉锂”中获得Li2CO3固体的操作主要包括____、____、洗涤、干燥等步骤。

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实验室里，从废旧钴酸锂离子电池的正极材料（在铝箔上涂覆活性物质LiCoO2）中，回收钴、锂的操作流程如下图所示：

回答下列问题。

（1）拆解废旧电池获取正极材料前，先将其浸入NaCl溶液中，使电池短路而放电，此时溶液温度升高，该过程中能量的主要转化方式为____。

（2）“碱浸”过程中产生的气体是____；“过滤”所得滤液用盐酸处理可得到氢氧化铝，反应的化学方程式为____。

（3）“酸浸”时主要反应的离子方程式为____；若硫酸、Na2S2O3溶液用一定浓度的盐酸替代，也可以达到“酸浸”的目的，但会产生____（填化学式）污染环境。

（4）“沉钴”时，调pH所用的试剂是____；“沉钴”后溶液中c（Co2+）=____。（已知：Ksp[Co（OH）2]=1.09×l0-15）

（5）在空气中加热Co（OH）2，使其转化为钴的氧化物。加热过程中，固体质量与温度的关系如左下图所示。290～500℃，发生反应的化学方程式为____。

（6）根据右下图判断，“沉锂”中获得Li2CO3固体的操作主要包括____、____、洗涤、干燥等步骤。

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随着钴酸锂电池的普及使用，从废旧的钴酸锂电池中提取锂、钴等金属材料意义重大。如图是废旧钻酸锂(LiCoO2)(含少量铁、铝、铜等元素的化合物)回收工艺流程：

（1）“拆解”前需进入“放电”处理的目的是__；用食盐水浸泡是放电的常用方法，浸泡放电过程中产生的气体主要有__。

（2）上述流程中将CoO2-转化为Co3+的离子方程式为__。

（3）滤液1中加入Na2SO3的主要目的是__；加入NaClO3的主要目的是__。

（4）“沉钴”过程中，(NH4)2C2O4的加入量(图a)、沉淀反应的温度(图b)与钴的沉淀率关系如图所示：

根据图沉钴时应控制n(C2O42-)：n(Co2+)比为__，温度控制在__℃左右。

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