废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有LiCoO
2及少量Al、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂.

(1)在上述溶解过程中,S
2O
32ˉ被氧化成SO
42ˉ,LiCoO
2在溶解过程中反应的离子方程式为
S2O32ˉ+8LiCoO2+22H+═2SO42ˉ+8Li++8Co2++11H2O
S2O32ˉ+8LiCoO2+22H+═2SO42ˉ+8Li++8Co2++11H2O
.
| 沉淀物 |
开始沉淀pH |
沉淀完全pH |
| Al(OH)3 |
3.0 |
5.2 |
| Fe(OH)3 |
1.5 |
2.8 |
| Fe(OH)2 |
7.6 |
9.7 |
(2)除杂时通入空气的目的
将Fe2+氧化成Fe3+
将Fe2+氧化成Fe3+
,所得的废渣成分为
Fe(OH)3、Al(OH)3
Fe(OH)3、Al(OH)3
.从废渣中获得Al
2O
3的部分流程如图甲所示,括号表示加入的试剂,方框表示所得到的物质.则步骤I需要的玻璃仪器有
烧杯、漏斗、玻璃棒
烧杯、漏斗、玻璃棒
,步骤Ⅱ中反应的离子方程式是
2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32ˉ或
AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3ˉ
2AlO2-+CO2+3H2O═2Al(OH)3↓+CO32ˉ或
AlO2-+CO2+2H2O═Al(OH)3↓+HCO3ˉ
.
(3)工业上,将Li
2CO
3粗品制备成高纯Li
2CO
3的部分工艺如图乙.
a.将Li
2CO
3溶于盐酸作电解槽的阳极液,LiOH溶液作阴极液,两者用离子选择透过膜隔开,用惰性电极电解.
b.电解后向LiOH溶液中加入过量NH
4HCO
3溶液,过滤、烘干得高纯Li
2CO
3.
①a中,阴极的电极反应式是
2H++2e-═H2↑或2H2O+2e-═H2+2OH-
2H++2e-═H2↑或2H2O+2e-═H2+2OH-
.
②b中,生成Li
2CO
3反应的化学方程式是
2LiOH+2NH4HCO3═Li2CO3↓+(NH4)2CO3
2LiOH+2NH4HCO3═Li2CO3↓+(NH4)2CO3
.