Ni-MH電池在工農業生產和日常生活中具有廣泛用途,廢舊電池中含有大量金屬元素,其回收利用具有非常重要的意義。...
問題詳情:
Ni-MH電池在工農業生產和日常生活中具有廣泛用途,廢舊電池中含有大量金屬元素,其回收利用具有非常重要的意義。一種利用廢Ni-MH電池正極材料(主要含有Ni(OH)2,還含有少量Fe、Cu、Ca、Mg、Mn、Zn的*氧化物)製備電子級硫*鎳晶體的工藝流程如下圖所示:
回答下列問題:
(1)“浸出”時溫度、硫*濃度、浸出時間對鎳浸出率的影響如下圖:
則“浸出”時最適宜的條件爲_______________。
(2)在“濾液1”中加入雙氧水可將Fe2+轉化爲難溶的針鐵礦(FeOOH),寫出反應的離子方程式:______________。
(3)“濾液2”中加入NaF 可將濾液中Ca2+、Mg2+轉化爲難溶的CaF2和MgF2。當加入過量NaF後,所得“濾液3”中c(Mg2+)∶c(Ca2+)=0.67,則MgF2 的溶度積爲_____________[已知Ksp(CaF2)=1.10×10-10]。
(4)向“濾液3”中加入(NH4)2S2O8可以除錳,在此過程中(NH4)2S2O8與MnSO4反應生成含錳元素的一種黑*不溶物、硫*銨及硫*,寫出該反應的化學方程式___________________。
(5)向“濾液4”加入有機萃取劑後,Zn2+與有機萃取劑(用HA表示) 形成易溶於萃取劑的絡合物ZnA2·2HA。該過程可以表示爲:Zn2++4HAZnA2·2HA+2H+
①已知加入萃取劑後,鋅的萃取率隨料液pH 變化如圖所示。試分析pH 增大時,鋅的萃取率逐漸增大的原因是___________________。
②“*作X”的名稱是_____________。
(6)上述回收鎳的過程中,使用了1kg 含鎳37.1%的正極材料,最終得到純淨的NiSO4·7H2O 1.686kg,則鎳的回收率爲_______________。
【回答】
【*】80℃ ,1.8mol/L H2SO4,0min2Fe2++H2O2+2H2O=2FeOOH↓+4H+7.37×10-11
3 (NH4)2S2O8+MnSO4+2H2O=MnO2 ↓+(NH4)2SO4+2H2SO4料液的pH 增大,使料液中的c(H+)減小,促使Zn2++4HAZnA2·2HA+2H+ 向右進行,鋅的萃取率增大分液95.4%
Zn2++4HAZnA2·2HA+2H+ 向右進行,鋅的萃取率增大。
②“濾液4”中加入有機萃取劑將Zn2+萃取,出現分層現象,將有機層與水層分離的“*作X”的名稱爲分液。
(6)根據Ni守恆,Ni的回收率爲100%=95.4%。
知識點:金屬元素的單質及其化合物
題型:綜合題
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