Question

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．

Answer 1

（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．