隨著新能源汽車銷量的猛增,動力電池退役高峰將至,磷酸鐵鋰(LFP)是目前使用最多的動力電池材料,因此回收磷酸鐵鋰具有重要意義.一種從廢舊磷酸鐵鋰正極片(LiFePO4、導電石墨、鋁箔)中回收鋰的工藝流程如圖:
已知:廢舊磷酸鐵鋰正極片中的化學物質(zhì)均不溶于水也不與水反應(yīng).Li2CO3在水中的溶解度隨溫度升高而降低,但煮沸時與水發(fā)生反應(yīng).
回答下列問題:
(1)LiFePO4中原子序數(shù)最大的主族元素,在周期表中的位置
第三周期第ⅤA族
第三周期第ⅤA族
.
(2)在“堿浸”時,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 .
(3)“氧化浸出”時,保持其他條件不變,不同氧化劑對鋰的浸出實驗結(jié)果如表,實際生產(chǎn)中氧化劑選用H2O2,不選用NaClO3的原因是 NaClO3與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生Cl2,污染生產(chǎn)環(huán)境
NaClO3與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生Cl2,污染生產(chǎn)環(huán)境
;“氧化浸出”時生成了難溶的FePO4,該反應(yīng)的離子方程式為 2LiFePO4+H2O2+2H+═2Li++2FePO4+2H2O
2LiFePO4+H2O2+2H+═2Li++2FePO4+2H2O
.
序號 |
鋰含量/% |
氧化劑 |
pH |
浸出液體Li濃度/(g?L-1) |
浸出渣中Li含量/% |
1 |
3.7 |
H2O2 |
3.5 |
9.02 |
0.10 |
2 |
3.7 |
NaClO3 |
3.5 |
9.05 |
0.08 |
3 |
3.7 |
O2 |
3.5 |
7.05 |
0.93 |
4 |
3.7 |
NaClO |
3.5 |
8.24 |
0.43 |
(4)“沉鋰”時的最適宜溫度是95℃,采用的加熱方式為
水浴加熱
水浴加熱
;溫度不易超過95℃的原因是
防止Li2CO3與水發(fā)生反應(yīng)
防止Li2CO3與水發(fā)生反應(yīng)
.
(5)“一系列操作”具體包括
趁熱過濾
趁熱過濾
、洗滌、干燥.