钴酸锂电池回收工艺流程题高考_钴酸锂回收再生流程如下

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• 1、锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用．某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、导电剂乙炔黑和
• 2、高考化学－工艺流程专项复习系列 专项4－温度条件的控制
• 3、高考化学－工艺流程专项复习系列 专题2－原理的预处理
• 4、锂离子电池回收具有重要意义．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

锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用．某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、导电剂乙炔黑和

（1）根据化合物中，化合价的代数和为0知，LiCoO2中，Co元素的化合价为+3价，故答案为：+3；

（2）正极中含有铝，铝易溶于强碱溶液生成AlO2-，反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，

故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；

（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）“沉钴”过程中硫酸钴和碳酸氢铵反应生成碳酸钴沉淀、硫酸铵、二氧化碳和水，反应方程式为CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O，

故答案为：CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O；

（5）充放电过程中，Li1-xCoO2和LixC6发生氧化还原反应生成LiCoO2和C，反应方程式为：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C，

故答案为：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C；

（6）放电时，负极上生成锂离子，锂离子向正极移动并进入正极材料中，所以“放电处理”有利于锂在正极的回收，根据流程图知，可回收到的金属化合物有Al（OH）3、CoCO3、Li2SO4，

故答案为：Li+从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中；Al（OH）3、CoCO3、Li2SO4．

高考化学－工艺流程专项复习系列 专项4－温度条件的控制

专项4－温度条件的控制

一．升高温度

1．促进某些离子的水解，如高价金属阳离子，易水解的阴离子

【练习1】目前世界上新建的金矿中约有80%都采用氧化法提金。某工厂利用锌冶炼渣回收金、银等贵金属的流程如下图所示:

已知HCN有剧毒，其Ka(HCN)=5×10-10，Au++2CN-=[Au(CN)2]-平衡常数KB=1×1038

“氰化”环节中，金的溶解速率在80℃时达到最大值，但生产中控制反应液的温度在10-20℃，原因是:___________________________(答一点即可)。

【答案】温度的升高，促进了氰化物的水解，增加了HCN的挥发速度；温度的升高，Ca(OH)2的溶解度减小，部分碱从溶液中析出。

【练习2】某化工厂“用含NiO的废料(杂质为Fe2O3、 CaO、 CuO等)制备羟基氧化镍(2NiOOH·H2O)的工艺流程如图：

如图是酸浸时镍的浸出率与温度的关系，则酸浸时合适的浸出温度是____________℃，若酸浸时将温度控制在80℃左右，则滤渣1中会含有一定量的Ni(OH)2，其原因可能是_________________________。

【答案】70    随着温度的升高，Ni2+水解程度增大，从而形成一定量的Ni(OH)2沉淀

【解析】由图可知当温度在70°左右时镍的浸出率较高，故酸浸时适宜的温度为70°C；Ni2+能水解，生成Ni(OH)2，升温能促进水解，所以80℃左右滤渣1中会含有一定量的Ni(OH)2。

【练习3】氯化亚铜是一种重要的化工产品，常用作有机合成催化剂，还可用于颜料、防腐等工业，它不溶于H2SO4、HNO3和醇，微溶于水，可溶于浓盐酸和氨水，在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜[Cu2（OH）3Cl]。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：

（1）析出的CuCl晶体水洗后要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70℃干燥2h，冷却密封包装。70℃真空干燥、密封包装的原因是____________________________________________________________。

（2）如图是各反应物在最佳配比条件下，反应温度对CuCl产率影响．由图可知，溶液温度控制在60℃时，CuCl产率能达到94%，当温度高于65℃时，CuCl产率会下降，其原因可能是______________________________________________________________________________________________。

【答案】（1）真空干燥可以加快乙醇和水的挥发，密封包装可以防止CuCl在潮湿空气中水解、氧化；

（2）因在60℃时CuCl产率最大，根据信息可知，随温度升高，促进了CuCl的水解，CuCl被氧化的速度加快。

【练习4】TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示：

温度/℃

30

35

40

45

50

TiO2·xH2O转化率

92

95

97

93

88

分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因_____________________。

【答案】40℃时TiO2•xH2O转化率最高，因低于40℃，TiO2•xH2O转化反应速率随温度升高而增加，超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2•xH2O转化反应速率下降   

【解析】40℃时TiO2•xH2O转化率最高，因低于40℃，TiO2•xH2O转化反应速率随温度升高而增加，超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2•xH2O转化反应速率下降。

2．促进平衡向吸热方向移动

【练习1】二硫化钼是重要的固体润滑剂，被誉为“高级固体润滑油之王”。利用低品相的辉钼矿(含MoS2、SiO2以及CuFeS2等杂质)制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如图：

（4）由图分析可知产生MoS3沉淀的流程中选择的最优温度和时间是___________，利用化学平衡原理分析低于或高于最优温度时，MoS3的产率均下降的原因_______________________________________。

（5）利用低品相的原料制备高纯产品是工业生产中的普遍原则。如图所示，反应[Ni(s)+4CO(g)

【答案】（4）40℃、30min    温度太低，反应MoS42-+2H+

【解析】（4）根据图象可知，40℃、30min MoS3沉淀率达到最大，所以最优温度和时间是40℃、30min；温度太低，反应MoS42-+2H+

（5）[Ni(s)+4CO(g)

3．加快反应速率或溶解速率

【2020新课标Ⅰ】钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。

“酸浸氧化”需要加热，其原因是_________________________________________。

【答案】加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全）

【解析】“酸浸氧化”需要加热，其原因是：升高温度，加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全），故答案为：加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全）；

（1）研究温度对“降解”过程中有机物去除率的影响，实验在如图1所示的装置中进行。

①在不同温度下反应相同时间，发现温度从60℃升高到95℃时，有机物去除率从29%增大到58%，其可能的原因是：MnO2的氧化能力随温度升高而增强；______________________________________。

【答案】温度升高，反应速率加快   

【解析】①升高温度，反应速率加快，在相同时间内有机物反应的更多，去除率增加。

【练习3】“浸取”步骤中，能加快浸取速率的方法有___________(任写两种)。

【答案】将橄榄石尾矿粉碎、适当增大盐酸的浓度、适当提高反应的温度等   

【解析】“浸取”步骤中，能加快浸取速率的方法有将橄榄石尾矿粉碎、适当增大盐酸的浓度、适当提高反应的温度等。

4．使沸点相对低的原料气化，或者降低在溶液中的气体溶解度

【练习1】实验室用如图所示的装置模拟燃煤烟气脱硫实验：

研究发现石灰石浆液的脱硫效率受pH和温度的影响。燃煤烟气流速一定时，脱硫效率与石灰石浆液pH的关系如图所示，在pH为5.6时脱硫效果最佳，石灰石浆液

【答案】石灰石的溶解度减小，与

【解析】由脱硫效率与石灰石浆液pH的关系图知，在pH为5.6时脱硫效果最佳，pH增大，石灰石的溶解度减小，与

【练习2】以甲酸和碳酸钾为原料生产二甲酸钾，实验测得反应条件对产品回收率的影响如下：

表1 反应温度对产品回收率的影响

反应温度（℃）

20

30

40

50

60

70

80

产品回收率（%）

75．6

78．4

80．6

82．6

83．1

82．1

73．7

②实际生产二甲酸钾时应选择的最佳反应条件是反应温度应控制在____________℃~____________℃，由表1可知反应温度过高，反应回收率反而会降低，其原因可能是___________________________________________。

【答案】温度过高，甲酸挥发   

【解析】从表1可看出，温度控制在50℃~60℃二甲酸钾的产率较高，温度过高，反应回收率反而会降低，其原因可能是：甲酸易挥发，温度太高甲酸挥发了。

【练习3】实验室中用FeSO4溶液与NaOH溶液制备Fe(OH)2，装置如图，请回答下列问题：

配制NaOH溶液时使用的蒸馏水通常要煮沸，其目的是__________________________________。

【答案】除去水中溶解的氧气   

【解析】硫酸亚铁易被氧化而变质，因此配制NaOH溶液时，应排除溶液中的氧气，可用加热溶液的方法除去溶解的氧气。

【练习4】四氯化锡用作媒染剂和有机合成上的氯化催化剂，实验室制备四氯化锡的反应、装置示意图和有关信息数据如下：

②无水四氯化锡是无色易流动的液体，熔点-33℃，沸点114.1℃。

实验制得的SnCl4中因溶解了C12而略显黄色，提纯SnCl4的方法是________________。

【答案】加热蒸馏

【解析】由于SnCl4的沸点114.1℃，因此如果实验制得的SnCl4中因溶解了C12而略显黄色，提纯SnCl4的方法是加热蒸馏。

【练习5】白云石的主要成份是CaCO3·MgCO3，在我国有大量的分布。以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、熔化后得到钙镁的氢氧化物，再经过碳化实现Ca2+、Mg2+的分离。碳化反应是放热反应，化学方程式如下：Ca(OH)2+Mg(OH)2+3CO2

碳化温度保持在50~60℃。温度偏高不利于碳化反应，原因是__________________、__________________。温度偏低也不利于碳化反应，原因是___________________________。

【答案】二氧化碳的溶解度小；碳酸氢镁分解，反应速率较小。

【解析】该反应为放热反应，而且是可逆的，当温度过高时，平衡逆反应方向移动，二氧化碳的溶解度减小，导致钙镁离子的分离减弱，Mg(HCO3)2是易分解，温度过高就分解了，温度过低，反应速率太小，导致得到产物消耗的时间太长，不利于碳化反应，故答案为：二氧化碳的溶解度小、碳酸氢镁分解；反应速率较小。

5．除去热不稳定的杂质，如NH 4 HCO 3 、NH4(CO 3 ) 2 、 KMnO 4 、NH 4 C1等物质

【练习1】物质的分离与提纯是化学的重点，请根据下列实验目的，分别选择相应的操作和实验装置。下列为操作：

a．蒸馏  b．结晶法  c．加适量水，过滤  d．加热（或灼烧）  e．加适量盐酸，蒸发  f．萃取分液  g．分液 h．升华

下列为实验装置：

（1）除去氯化钠晶体中的碳酸钠：______、______（分别填操作序号及实验装置图编号，下同）。

（2）除去碳酸钙中的氯化钠：_______、______。

（3）分离乙酸（沸点118℃）和乙酸乙酯（沸点77.1℃）的混合液（两者互溶）：______、______。

（4）从溴水中提取溴：_______、_______。

（5）除去氧化钙中的碳酸钙：_______、_______。

（6）分离固体食盐和碘的方法：_______、_______。

【答案】e    2    c    1    a    5    f    4    d    3    h    6    

【解析】

（1）碳酸钠与盐酸反应生成NaCl，则加适量盐酸，蒸发可分离，对应于装置2，故答案为e；2；

（2）碳酸钙不溶于水，氯化钠晶体溶于水，则选择过滤法可分离，对应于装置1，故答案为c；1；

（3）二者互溶，但沸点不同，则选择蒸馏法分离，对应于装置5，故答案为a；5；

（4）溴不易溶于水，易溶于有机溶剂，则选择萃取、分液法分离，对应于装置4，故答案为f；4；

（5）碳酸钙高温分解生成氧化钙，则选择加热分解法除杂，对应于装置3，故答案为d；3；

（6）碘容易升华，则选择升华法分离固体食盐和碘，对应于装置6，故答案为h；6。

二．降低温度

1．防止某物质在高温时会分解（或溶解）

【练习1】电解精炼铜的阳极泥中主要含Ag、Au等贵重金属。以下是从精炼铜的阳极泥中回收银、金的流程图：

铜阳极泥氧化时，采用“低温焙烧”而不采用“高温焙烧”的原因是_______       ______________。

【答案】低温焙烧时，Ag与氧气转化为Ag2O，高温时，氧化银分解又生成Ag和氧气；故答案为：高温焙烧时，生成的Ag2O又分解为Ag和O2(或2Ag2O

【练习2】【2018北京卷】磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：

已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)CaSO4·0.5H2O

（1）H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因：____________________。

【答案】图示是相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率，80℃前温度升高反应速率加快，相同

【练习3】一种从铜阳极泥(主要含有铜、银、金、少量的镍)中分离提取多种金属元素的工艺流程如下：

“分铜”时，如果反应温度过高，会有明显的放出气体现象，原因是____________________________。

【答案】温度过高，H2O2分解放出氧气。

【练习5】钛铁矿主要成分为FeTiO3（含有少量MgO、SiO2等杂质），Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿来制备，工艺流程如下：

过程②中固体TiO2与双氧水、氨水反应转化成(NH4)2Ti5O15溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图2所示，反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是___________________________________________________。

【答案】温度过高，双氧水分解与氨气逸出导致Ti元素浸出率下降。

【练习6】工业上以软锰矿(主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下：

（1）“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成，温度对“浸锰”反应的影响如右图所示，为减少 MnS2O6 的生成，“浸锰”的适宜温度是___________________________。

（2）向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3 溶液时温度控制在30-35℃，温度不宜太高的原因是___________________________________________________________________。

【答案】（1）90℃。（2）铵盐受热分解，向过滤所得的滤液中加入碳酸氢铵溶液，温度控制在30-35℃的原因是防止NH4HCO3受热分解，提高原料的利用率；

2．使化学平衡向着放热方向移动

【练习1】乙酸苯酚酯制备： 将

①用碎冰块代替水可能的原因是：______________________________________ ．

【答案】该反应是放热反应，碎冰温度低有利于酯的生成   

【解析】①碎冰温度低有利于酯的生成，故答案为：该反应是放热反应，碎冰温度低有利于酯的生成。

3．使某个沸点高的产物液化，使其与其他物质分离

【练习1】石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用流程如下：

（注：SiCl4的沸点是57.6ºC，金属氯化物的沸点均高于150ºC）

向反应器中通入Cl2前，需通一段时间的N2。高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应氯化物。80℃冷凝的目的是：_____________________。②由活性炭得到气体Ⅱ的化学反应方程式为：_____________________。

【答案】高温下，Si元素转化成SiCl4，铁元素转化成FeCl3，Mg元素转化成MgCl2，Al元素转化成AlCl3，SiCl4沸点是57.6℃，MgCl2、FeCl3、AlCl3沸点均高于150℃，加热到1500℃，MgCl2、FeCl3、AlCl3、SiCl4全部转化成气体I，80℃冷凝，SiCl4还是气体，而MgCl2、FeCl3、AlCl3状态是固体，便于与SiCl4分开。

4．降低晶体的溶解度，减少损失。

【练习1】碳酸锂广泛应用于化工、冶金等行业．工业上利用锂辉石（Li2Al2Si4Ox）制备碳酸锂的流程如图：

已知：碳酸锂的溶解度为（g/L）

温度

10

20

30

40

50

60

80

100

Li2CO3

1. 54

1. 43

1. 33

1. 25

1. 17

1. 08

1. 01

0. 85

0. 72

（1）硫酸化焙烧温度控制在250℃﹣300℃之间，主要原因是__________________________________；焙烧中硫酸用量控制在理论用量的l15%左右，硫酸加入过多的副作用是_________________________。

（2）“沉锂”需要在95℃以上进行，主要原因是_______________________，过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠，还可能含有_____________和______________。

【答案】（1）硫酸化焙烧温度控制在250℃﹣300℃之间，主要原因是温度低于250℃，反应速率较慢，温度高于300℃，硫酸挥发较多；焙烧中硫酸用量控制在理论用量的l15%左右，硫酸加入过多的副作用是后续中还需要除去过量的硫酸，增加后续杂质的处理量、增加后续中和酸的负担。

（2）温度越高，碳酸锂溶解度降低，减少碳酸锂溶解，可以增加产率；溶液中硫酸钠不反应，使用碳酸钠要过量，少量碳酸锂溶解在溶液中，过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠，还可能含有碳酸钠和碳酸锂。过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠，还可能含有碳酸钠和碳酸锂。所以“沉锂”需要在95℃以上进行，主要原因是温度越高，碳酸锂溶解度降低，可以增加产率；过滤碳酸锂所得母液中主要含有硫酸钠，还可能含有碳酸钠和碳酸锂。

【练习2】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。

（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_______________________________________________________________________________________________。

【答案】①过量的C2O42-与Co2+反应生成Co(C2O4)n2(n-1)-而溶解    ②它的溶解度随温度升高而逐渐增大    

【解析】①随n(C2O42－)：N(Co2＋)比值的增加，过量的C2O42-与Co2+反应生成Co(C2O4)n2(n-1)-而溶解，钴的沉淀率先逐渐增大后又逐渐减小；

②沉淀反应时间为10 min，温度在50℃以上时，溶解度随温度升高而逐渐增大。

5．减少能源成本，降低对设备的要求

【练习1】目前常用的工业生产纯碱的方法是“联合制碱法（侯氏制碱法）”

世界上最早工业生产碳酸钠的方法是“路布兰法”，其流程如下：

与“路布兰法”相比，“联合制碱法’的优点之一是_________________________。

【答案】原料利用率高，反应所需温度低，耗能少    

【解析】据流程可知：路布兰法是利用食盐晶体和浓硫酸在600°C到700°C下反应生成硫酸钠和氯化氢，再利用C与石灰石和硫酸钠在1000°C生成碳酸钠；侯德榜研究出联合制碱法为在饱和的氯化钠溶液中直接通入氨气和CO2，得到氯化铵和碳酸氢钠晶体，并利用碳酸氢钠的分解制得纯碱，

三．控制温度（用水浴或油浴控温）

1 ． 防止某种物质温度过高时会分解或挥发

【2019江苏】实验室以工业废渣（主要含CaSO4·2H2O，还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3）为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体，其实验流程如下：

（1）废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70 ℃，搅拌，反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降，其原因是                             ；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO4转化率的操作有                             。

【答案】由于铵盐具有不稳定性，受热易分解，所以温度过高，（NH4）2CO3分解，从而使CaSO4转化率下降；由于浸取过程中的反应属于固体与溶液的反应（或发生沉淀的转化），保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，提高CaSO4转化率即提高反应速率，结合外界条件对化学反应速率的影响，实验过程中提高CaSO4转化率的操作为加快搅拌速率（即增大接触面积，加快反应速率，提高浸取率）。

2 ． 控制固体的溶解与结晶

【习题1】【2017新课标3卷】重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：

有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加

高考化学－工艺流程专项复习系列 专题2－原理的预处理

专题2－原理的预处理

预处理的目的是使原料中待提取元素的状态，由难浸出的化合物或单质转变成易浸出的化合物

一．对原料进行预处理时常用方法及其作用

1．研磨、粉碎、雾化：将块状或粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物间接触面积（作用），以加快后续操作反应速率（作用），进而增大原料的转化率或浸取率（目的）。

【习题】钴酸锂（LiCoO2）电池是一种应用广泛的新型电源，电池中含有少量的铝、铁、碳等单质。实验室尝试对废旧钴酸锂电池回收再利用。实验过程如下：

废旧电池初步处理为粉末状的目的是_______________________________________。

【答案】增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率

【解析】废旧电池初步处理为粉末状的目的是：增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率。

【习题】连二亚硫酸钠(Na2S2O4)是印染工业的一种常用原料，连二亚硫酸钠又称保险粉，可溶于水，但不溶于甲醇，其固体受热、遇水都会发生反应放出大量的热，甚至引起燃烧，工业制备流程如下：

向液锌中鼓入M气体，使液态锌雾化，目的是____________________________。

【答案】增大锌反应的表面积，加快化学反应速率

【解析】向液锌中鼓入M气体，使液态锌雾化，目的是减小锌的颗粒，使单质锌的表面积增大，以增大其与反应物的接触面积，加快反应速率。

【习题】粉煤灰是燃煤电厂的废渣，主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和C等。实验室模拟工业从粉煤灰提取活性Al2O3，其流程如图：

已知烧结过程的产物主要是：NaAlO2、Ca2SiO4、NaFeO2和Na2SiO3等。

操作a为冷却、研磨，其中研磨的目的是__________________________。

【答案】提高烧结产物浸出率   

【解析】操作a为冷却、研磨，其中研磨的目的是增大反应物的接触面积，提高烧结产物浸出率。

2．焙烧：反应物与空气、氯气等氧化性气体或其他添加进去的物质（如硫酸）发生化学反应（所以焙烧分为氧化焙烧、硫酸化焙烧和氯化焙烧等）。以气固反应为主，为避免物质融化反应温度一般低于熔点，在500～1500℃之间。使用专门的化工装置如沸腾炉、焙烧炉等。

原料在空气中灼烧，焙烧的目的主要有两点: 一为非金属元素被氧化为高价气态氧化物逸出或氧化成高价态化合物; 二为金属元素被氧化为高价态氧化物或高价态化合物。高考题在预处理阶段的设问角度往往从粉碎与化学反应速率的关系、焙烧中的化学反应等入手。

工业上可以通过增加氧气的量、固体充分粉碎、逆流焙烧、适当升温等来提高焙烧效率。

【2021山东高考17】工业上以铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7•2H2O)的工艺流程如图。回答下列问题：

焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2Cr2O4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是______________________________________________________。

【答案】增大反应物接触面积，提高化学反应速率，提高反应物转化率。

【习题】氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：

已知：①菱锰矿石主要成分是

回答下列问题：

（1）“焙烧”时发生的主要化学反应方程式为_____________________。

（2）分析下列图1、图2、图3，氯化铵焙烧菱镁矿的最佳条件是：

焙烧温度_________，氯化铵与菱镁矿粉的质量之比为__________，焙烧时间为___________.

【答案】（1）MnCO3+2NH4Cl△(===)MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O    （2）500℃    1.10    60min    

【解析】（1）“焙烧”时发生的主要化学反应方程式为：MnCO3+2NH4Cl△(===)MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O；

（2）根据图示锰浸出率比较高，焙烧菱镁矿的最佳条件是：焙烧温度500℃；氯化铵与菱镁矿粉的质量比为1.10；焙烧时间为60min。

【习题】以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、少量FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如图所示。

（1）焙烧过程均会产生SO2，用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为_____________________。

（2）添加1%

已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于

①不添加CaO的矿粉在低于500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于____________(填化学式)。

②700℃焙烧时，添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低，其主要原因是_________________________。

【答案】（1）

【解析】（1）二氧化硫是酸性氧化物，少量二氧化硫与NaOH溶液反应可生成Na2SO3，过量二氧化硫与NaOH溶液反应可生成NaHSO3，离子方程式为

（2）①高硫铝土矿的成分中含FeS2和金属硫酸盐，而已知多数金属硫酸盐的分解温度都高于

②添加的CaO吸收

3．煅烧：反应物受热分解或发生晶形转变，为避免融化温度低于熔点，但大多高于1200℃。如煅烧石灰石、生产玻璃、打铁等，使用的化工设备如回转窑。

【习题】以白云石（主要成分为CaCO3和MgCO3）为原料制备氧化镁和轻质碳酸钙的一种工艺流程如下：

（1）白云石高温煅烧所得固体产物的主要成分为_________________________（填化学式）。

【答案】（1）CaO、MgO    （2）煅烧温度较低，CaCO3未完全分解，CaO的含量偏低    温度    

【解析】（1）高温煅烧白云石得到CaO和MgO；

（2）煅烧温度较低，CaCO3未完全分解，CaO的含量偏低，所以活性降低；氧化钙和水反应放热，氧化钙含量越高与样品与水反应放出的热量越多，所以也可将不同温度下的煅烧所得固体样品加入水中，测量的相同时间后反应液的温度与样品煅烧温度之间的关系，来判断样品的活性。

4．灼烧：物质在高温条件下发生脱水、分解、挥发等化学变化的过程。反应温度在1000℃左右，使用的仪器比较多样如煤气灯、电炉等。灼烧海带、颜色反应、焰色试验、灼烧失重、灼烧残渣等。

【习题】碳、硫的含量影响钢铁性能。某兴趣小组用如下流程对钢样进行探究。

（1）钢样中硫元素以FeS形式存在，FeS在足量氧气中灼烧，生成的固体产物中Fe、O两种元素的质量比为21：8，则该固体产物的化学式为_____________。

（2）检验钢样灼烧生成气体中的CO2，需要的试剂是____________ (填字母）。

a.酸性KMnO4溶液   b.澄清石灰水   c.饱和小苏打溶液       d.浓H2SO4

【答案】（1）Fe3O4    （2）ab    

【解析】（1） 生成的固体产物中Fe、O两种元素的质量比为21：8，则Fe、O两种元素的物质的量之比为

（2）钢样灼烧生成气体中含有CO2和SO2，二氧化硫也能够使澄清石灰水变浑浊，因此需要用酸性KMnO4溶液反应除去二氧化硫后再用澄清石灰水检验。

5．浸取及浸出率：浸取的目的是把固体转化为溶液，以便于后继的转化或分离。包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等。浸出率是指固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少。

提高浸取率的措施：①将矿石研成粉末，提高接触面积；②搅拌，使反应更加充分；③当增大酸的浓度；④加热；⑤延长浸出时间

【习题】氯氧化铋(BiOC1) 常用于电子设备等领域，BiOCl 难溶于水，它是BiCl3的水解产物。以铋的废料(主要含铋的化合物，含少量铜、铅、锌的硫酸盐及Cu2S和Fe2O3等)为原料生产高纯度BiOCl的工艺流程如图：

（1）提高“酸浸”反应速率的措施有适当增加硫酸的浓度、_____________________(答出一点即可)。

（4）“浸铋”中，铋的浸出率与温度关系如图所示：

在高于40℃左右时“铋浸出率”开始下降，其主要因素可能是_______________。

【答案】（1）适当升高温度    （4）HCl挥发加快，Bi3+水解程度增大    

【解析】（1）提高“酸浸”反应速率的措施有适当增加硫酸的浓度、适当升高温度或进行搅拌等；

（4）在“浸铋”中，铋的浸出率与温度，根据图示可知：在温度接近40℃时Bi的浸出率最高，此后温度升高，浸出率反而降低，主要是由于温度升高，HCl挥发加快，且温度升高使Bi3+水解程度也增大，最终导致铋的浸出率随温度的升高而降低。

6．酸浸：酸浸是指把预处理得到的物料与酸(盐酸或硫酸) 溶液进行反应，使物料中的碱性或两性氧化物转化为相应的盐、并用酸抑制该盐的水解同时除去不溶于该酸的杂质( 如 SiO2 或 CaSO4 等) 。

【2021湖南卷17】

为提高“水浸”效率，可采取的措施有________________________________(至少写两条)

【答案】适当升高温度，将独居石粉碎等

【习题】聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点，一种用钢管厂的废铁渣(主要成分Fe3O4，含少量碳及二氧化硅)为原料制备的流程如下：

（1）废铁渣进行“粉碎”的目的是______________________。 

（2）“酸浸”需适宜的酸浓度、液固比、酸浸温度、氧流量等，其中酸浸温度对铁浸取率的影响如图所示。

②酸浸时，通入O2的目的是______________________。 

③当酸浸温度超过100 ℃时，铁浸取率反而减小，其原因是________________________。 

【答案】（1）增大接触面积，提高反应速率，提高铁元素浸取率    

（2）Fe3O4+4H2SO4△(===)FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O    将FeSO4氧化为Fe2(SO4)3    温度超过100℃，加快Fe3+水解生成Fe(OH)3，导致Fe3+浓度降低

【解析】（1）对废铁渣进行粉碎的目的是：减小颗粒直径，增大浸取时的反应速率和提高铁浸取率；

（2）①加热条件下酸浸时，Fe3O4与硫酸反应生成硫酸铁和硫酸亚铁，方程式为：Fe3O4+4H2SO4△(===)FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O；

②酸浸时有亚铁离子生成，通入氧气能将亚铁离子氧化为铁离子，发生反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；

③铁离子在水溶液中存在水解，温度升高有利于水解反应的进行，温度超过100℃明显加快了Fe3+水解反应的速率，导致Fe3+浓度降低。

7．碱浸：洗去动植物油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅（加碱量不宜过多）

【习题】锡酸钠可用于制造陶瓷电容器的基体、颜料和催化剂。以锡锑渣(主要含Sn、Sb、As、Pb的氧化物)为原料，制备锡酸钠的工艺流程图如下图所示:

（1）碱浸”时SnO2发生反应的化学方程式为___________________________。

（2）“碱浸”时，若Sn元素氧化物中SnO含量较高，工业上则加入NaNO3，其作用是_________________。

【答案】（1）SnO2+2NaOH= Na2SnO3+H2O    （2）把SnO氧化为SnO32—   

【解析】NaNO3具有氧化性，能将SnO氧化，“碱浸”时，若SnO含量较高，工业上则加入NaNO3，其作用是把SnO氧化成SnO32-，故答案为把SnO氧化为SnO32—。

锂离子电池回收具有重要意义．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

题干工艺流程为：铝钴膜废料中含有LiCo02和铝箔，将废料先用碱液浸泡，将Al充分溶解，过滤后得到的滤液为含有偏铝酸钠，滤渣为LiCo02；通过调节滤液的pH，将偏铝酸钠转化成氢氧化铝沉淀；将滤渣用双氧水、硫酸处理后生成Li2SO4、CoSO4，反应的离子方程式为：2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O，通过操作分别分离出Li2SO4、CoSO4，通过浓缩、加入饱和碳酸钠溶液后过滤，最后得到碳酸锂固体，

（1）根据生成流程可知，工艺流程的最终产物有：Al（OH）3、CoSO4、Li2CO3，故答案为：Al（OH）3、CoSO4、Li2CO3；

（2）铝能与碱反应生成AlO2-，反应的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，

故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；

（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，

故答案为：2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O．

钴酸锂电池回收工艺流程题高考的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于钴酸锂回收再生流程如下、钴酸锂电池回收工艺流程题高考的信息别忘了在本站进行查找喔。微信号:ymsc_2016