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常考题空6 工艺流程中Ksp 的相关计算溶度积常数反映了难溶电解质在水中的溶解能力，高考试题中溶度积常数的考查常结合化工流程题，在化工流程题中考查溶度积常数是近年高考的热点，化工流程中常常需要控制条件进行离子的分离或除杂，通过溶度积常数计算溶液中金属离子的浓度、离子完全沉淀时的pH 、判断废水排放是否符合标准、沉淀完全转化时所需离子浓度。
常见题型有：一、计算难溶电解质的Ksp 以“Am B n (s)m A n ＋(aq)＋n B m －(aq)”为例：K sp (A m B n )＝c m (A n ＋)·c n (B m －)，式中的浓度都是平衡浓度【对点训练1】1．溴酸镉[Cd(BrO 3)2]常用作分析试剂、生产荧光粉等。
以镉铁矿(成分为 CdO 2、Fe 2O 3、FeO 及少量的Al 2O 3 和SiO 2)为原料制备[Cd(BrO 3)2]的工艺流程如下：已知：Cd(SO 4)2 溶于水实际工业生产中，有时还采用阳离子交换树脂法来测定沉镉后溶液中 Cd 2＋的含量，其原理：Cd 2＋＋ 2NaR===2Na ＋＋ CdR 2 ，其中NaR 为阳离子交换树脂。
常温下，将沉镉后的溶液(此时溶液 pH ＝6)经过阳离子交换树脂后，测得溶液中的 Na ＋比交换前增加了 0.055 2 g·L －1，则该条件下Cd(OH)2 的K sp 值为_________2．从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下：已知：①铬渣含有Na 2SO 4及少量Cr 2O 2－7、Fe 3＋②Fe 3＋、Cr 3＋完全沉淀(c ≤1.0×10－5mol·L －1)时pH 分别为3.6和5Cr(OH)3的溶度积常数K sp [Cr(OH)3]＝____________二、计算沉淀转化反应的平衡常数及其完全转化时所需浓度依据沉淀的转化反应和K sp ，计算该反应的平衡常数，K 值越大，转化反应越易进行，转化程度越大如：对于反应Cu 2＋(aq)＋ZnS(s)CuS(s)＋Zn 2＋(aq)该反应的平衡常数K =)()(22++Cu c Zn c =)()()()(2222-+-+∙∙S c Cu c S c Zn c =K sp （ZnS ）K sp （CuS ）【对点训练2】1．某科研课题小组研究利用含H ＋、Na ＋、Zn 2＋、Mn 2＋、Fe 2＋、Fe 3＋、SO 2－4的工业废电解质溶液，制备高纯的ZnO 、MnO 2、Fe 2O 3，设计实验流程如下：已知常温下，K sp (MnS)＝3.0×10－14，K sp (ZnS)＝1.5×10－24，在除锌时发生沉淀转化反应为：MnS(s)＋Zn 2＋(aq)ZnS(s)＋Mn 2＋(aq)，其平衡常数K ＝____________2．软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O 的流程如下：已知：①部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表金属阳离子Fe3＋Al3＋Mn2＋Mg2＋完全沉淀时的pH 3.2 5.210.412.4②温度高于27 ℃时，MnSO4晶体的溶解度随温度的升高而逐渐降低。
微专题：钴酸锂电池化工流程题（热点题材试题）1．（2020广东高三）实验室里，从废旧钴酸锂离子电池的正极材料(在铝箔上涂覆活性物质LiCoO2)中，回收钴、锂的操作流程如图所示：回答下列问题：(1)拆解废旧电池获取正极材料前，先将其浸入NaCl 溶液中，使电池短路而放电，此时溶液温度升高，该过程中能量的主要转化方式为___________________________________________(2)“碱浸”过程中产生的气体是_______________；“过滤”所得滤液用盐酸处理可得到氢氧化铝，反应的化学方程式为_________________________________________________________________________(3)“酸浸”时主要反应的离子方程式为_________________________________________________________；若硫酸、Na2S2O3溶液用一定浓度的盐酸替代，也可以达到“酸浸”的目的，但会产生_________(填化学式)污染环境。
(4)“沉钴”时，调pH 所用的试剂是_________________；“沉钴”后溶液中c(Co2+)=_________________。
(已知：Ksp[Co(OH)2]=1.09×l0-15)(5)根据如图判断，“沉锂”中获得Li2CO3固体的操作主要包括_________________、_______________、洗涤、干燥等步骤。
2．（2020安徽高三）已知某钴酸锂(LiCoO2)电池中含有少量的铝、铁、碳等单质。
为实现绿色环保，某化学兴趣小组在实验室尝试对废旧钴酸锂电池进行回收再利用，实验流程如下：已知：Fe3+和C2O42-结合生成较稳定的[Fe(C2O4)3]3-；在强酸性条件下，[Fe(C2O4)3]3-分解生成Fe3+。
回答下列问题：(l)操作①中使用的主要玻璃仪器有_______________________________________________(2)溶液①到固体②的离子方程式为_______________________________________________(3)已知溶液③中含有CoCl2、LiCl等溶质，则LiCoO2和盐酸反应的化学方程式为______________________________________________________________________________(4)向溶液③中加入草酸铵得到CoC2O4．2H2O固体的实验操作为______________、_______________、过滤、洗涤、干燥。
第４８卷第６期２０１９年６月应 用 化 工ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＶｏｌ．４８Ｎｏ．６Ｊｕｎ．２０１９收稿日期：２０１８ ０９ １８ 修改稿日期：２０１８ １０ ２２基金项目：贵州省科学技术基金（黔科合区域［２０１４］７００２号）；瓮福集团资助项目（ＷＦ ００１ ２０１６ ＪＳ ０００１０）作者简介：邹海凤（１９７９－），女，贵州贵阳人，贵州师范大学实验师，硕士，主要从事金属的提取与分离方面的研究。
电话：１３９８４３０７０９４，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｎｘｉａｏｌｅｉ７９＠１２６．ｃｏｍ通讯联系人：胡长刚（１９７５－），教授，Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｃｇ１９７５＠ｇｚｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ废旧锂离子电池正极材料中有价金属的浸出回收工艺邹海凤，程琥，王雪，陈卓，胡长刚（贵州师范大学化学与材料科学学院贵州省功能材料化学重点实验室，贵州贵阳 ５５０００１）摘 要：采用ＳＯ２还原浸出工艺回收废旧锂离子电池正极材料中的有价金属。
结果表明，最佳工艺条件为：原料液固比为５０∶１（ｍＬ／ｇ），ＳＯ２气体流速为０．４Ｌ／ｍｉｎ，双氧水添加量为０．１ｇ／ｇ原料，反应温度为８０℃，反应时间为６０ｍｉｎ，此时Ｌｉ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ浸出率分别为９８．１０％，９８．０４％，９７．８１％，９８．０５％。
浸出液经氧化、沉淀、过滤、静置等除杂过程后，得到的镍钴锰回收产品符合锂离子电池正极材料制备的要求。
关键词：废旧锂离子电池；正极材料；二氧化硫；浸出中图分类号：ＴＱ０９；ＴＭ９１２．９；Ｘ７８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－３２０６（２０１９）０６－１３６６－０４Ｌｅａｃｈｉｎｇａｎｄｒｅｃｏｖｅｒｙｐｒｏｃｅｓｓｏｆｖａｌｕａｂｌｅｍｅｔａｌｓｆｒｏｍｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｓｐｅｎｔｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓＺＯＵＨａｉ ｆｅｎｇ，ＣＨＥＮＧＨｕ，ＷＡＮＧＸｕｅ，ＣＨＥＮＺｈｕｏ，ＨＵＣｈａｎｇ ｇａｎｇ（ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＭａｔｅｒｉａｌｓＣｈｅｍｉｓｔｒｙｏｆＧｕｉｚｈｏｕＰｒｏｖｉｎｃｅ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ，ＧｕｉｚｈｏｕＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ５５０００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｖａｌｕａｂｌｅｍｅｔａｌｓｗｅｒｅｒｅｃｏｖｅｒｅｄｆｒｏｍｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｓｐｅｎｔｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓｂｙＳＯ２ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｌｅａｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｗｅｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｗｉｔｈｌｉｑｕｉｄ ｓｏｌｉｄｒａｔｉｏｏｆ５０∶１（ｍＬ／ｇ），ＳＯ２ｇａｓｆｌｏｗｒａｔｅｏｆ０．４Ｌ／ｍｉｎ，Ｈ２Ｏ２ｃｏｎｔｅｎｔｏｆ０．１ｇ／ｇ，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅｏｆ８０℃，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｏｆ６０ｍｉｎ，ｔｈｅｌｅａｃｈｉｎｇｒａｔｅｏｆＬｉ，Ｎｉ，ＣｏａｎｄＭｎｗｅｒｅ９８．１０％，９８．０４％，９７．８１％ａｎｄ９８．０５％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｒｅｃｏｖｅｒｅｄｐｒｏｄｕｃｔｓｏｂｔａｉｎｅｄｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎｂａｔｔｅｒｉｅｓａｆｔｅｒｂｅｉｎｇｏｘｉｄａｔｅｄ，ｐｒｅｃｉｐｉ ｔａｔｅｄ，ｆｉｌｔｒａｔｅｄ，ｒｅｓｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐｅｎｔｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎｂａｔｔｅｒｙ；ｃａｔｈｏｄｅｍａｔｅｒｉａｌ；ＳＯ２；ｌｅａｃｈ 能源短缺和环境污染问题的加剧，推动我国新能源汽车产业的快速发展，必将带动动力型锂离子电池的大规模使用，其结果是废旧锂离子电池的数量不断增多［１ ４］。
绵阳市高中2017级第一次诊断性考试理科综合能力测试（化学）可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 F 19 Cl 35.5 Na 23 Ca 40 Co 597. 化学与生产、生活、社会密切相关。
下列叙述错误的是A. 还原铁粉能用作食品抗氧化剂B. 夜空中光柱的形成属于丁达尔效应C. 浸泡过KMnO4溶液的硅土可作水果保鲜剂D. 燃煤中加入CaO可减少温室气体的排放8. 下列关于有机物的说法错误的是A. 植物油分子结构中含有碳碳双键B. 乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气,属于取代反应C. 同温同压下,等质量的乙炔和苯完全燃烧耗氧量相同D. 分子式为C3H6BrCl的有机物不考虑立体异构共5种9. N A为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是A. 19 g羟基（-18OH）所含中子数为10N AB. 标准状况下,44.8 L HF含有2N A个极性键C. 1 mol NaHSO4晶体含有的离子数为3N AD. 0.1 mol • L-1 KAl(SO4)2溶液中SO2-4的数目为0.2N A10. 下列实验操作或方法正确的是A. 检验某溶液中是否含有Fe2+时,先加入少量H2O2,再滴加KSCN溶液B. 配制100 mL 1 mol/L NaCl溶液时,用托盘天平称取5.85 g NaCl固体C. 将FeCl3饱和溶液煮沸制备Fe(OH)3胶体D. 用紫色石蕊溶液鉴别乙醇、乙酸和苯11. 下列离子方程式书写正确的是A. 食醋除水垢：2H+＋CaCO3==Ca2+＋CO2↑＋H2OB. 稀硝酸中加入少量亚硫酸钠：2H+＋SO2-3 ==SO2↑＋H2OC. 处理工业废水时Cr(Ⅵ)的转化：Cr2O2-7＋3SO2-3＋8H+==3SO2-4＋2Cr3+＋4H2OD. 用酸性KMnO4测定草酸溶液浓度：5C2O2-4＋2MnO－4＋16H+==2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O12. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,原子序数之和为42,X原子的核外电子总数等于Y的最外层电子数,Z原子最外层只有1个电子,W能形成酸性最强的含氧酸。
动⼒锂电池回收利⽤技术分析1 技术路线总述对于退役的动⼒电池，⽬前主要有两种可⾏的处理⽅法：其⼀是梯级利⽤，即将退役的动⼒锂电池⽤在储能等领域作为电能的载体使⽤，从⽽充分发挥剩余价值；其⼆是拆解回收，即将退役电池进⾏放电和拆解，提炼原材料，从⽽实现循环利⽤。
⽬前仅有磷酸铁锂电池可以通过梯级利⽤发挥剩余价值，三元材料的电池仍以拆解回收为主。
废旧锂电池的回收流程1.1 物理分选法研究进展⾦泳勋等采⽤⽴式剪碎机、等级风⼒摇床和振动筛分级、破碎和分选的⽅法处理废旧锂离⼦电池，最终得到了附加值较⾼的轻烯烃产品、⾦属产品及电极材料。
正极材料的混合粉末经马弗炉⾼温处理，然后⽤浮选法进⾏分离。
浮选法的优点主要是不会增加新的污染，能量消耗少，⽽且外壳也可以循环利⽤，但也存在⼀些缺点，例如新合成电池的充放电性能明显降低。
Daniel提出以物理分选法为基础的喷动床淘洗技术，其过程主要分为两步：⾸先根据每⼀种⾦属的质量以及它的化学组成对废旧锂离⼦电池进⾏分类；其次，使⽤机械⽅法(研磨、过筛、淘洗)来分离不同的⾦属物质，⾦属回收率可以达到80%，回收也存在⾦属混杂情况，即该⽅法对不同⾦属的分辨率稍差。
⽬前在废旧锂离⼦电池回收分离不同⾦属物质⽅⾯，喷动床淘洗技术是⼀种相对简单、成本低廉的选择。
1.2 ⽕法冶⾦法研究进展欧秀琴等采⽤⽕法冶⾦回收了废旧锂离⼦电池中的有价⾦属，具体⼯艺流程为：剥去废旧锂离⼦电池外壳，回收壳体材料中的有价⾦属，将电池内芯与焦炭、⽯灰⽯混合，经还原焙烧，得到⾦属铜、钴、镍等组合成含碳合⾦，然后继续进⾏深加⼯处理，整个过程在⾼温下完成。
⽇本的索尼/住友公司对废旧锂离⼦电池的⽕法冶⾦处理进⾏了系统研究，结果表明，在低于1000℃下对未处理、未拆解的废旧锂电池直接进⾏焚烧，电池可以实现⾃我解离，焚烧后的残余物中有铁、铜、铝等⾦属，再通过筛分、磁选等⽅法使有价⾦属分离开来，回收再利⽤，⾦属元素回收率较⾼，但是⾦属单质回收率有待提⾼。
废锂离子电池回收技术研究进展作者：缪月晴张玉黄澳唐喜芳殷进赵磊来源：《现代盐化工》2021年第01期摘要：近年来，在电子产品数量飞速增长的条件下，废锂离子电池的产生量也在飞速增加。
废锂离子电池中含有大量的贵重金属与有毒物质，所以，在环境保护及社会经济方面，废锂离子电池中贵重金属的回收再利用成为全世界关注的焦点。
综述了将废锂离子电池中贵重金属成分回收再利用的处理技术以及进行高效回收的工艺现状，同时对废锂离子电池回收工艺的发展趋势进行了展望。
关键词：废锂离子电池;金属回收;研究进展锂电池经过长时间的充放电使用后，电池电容量的峰值发生周期性的衰减[1]，电极上的活性材料结构会过度收缩或膨胀，导致电极迅速发生阻塞并失活[2]，使得锂电池的有效使用电容量降低，导致其使用寿命缩短。
据推测，2021年我国锂离子电池报废量将达25亿只（约产生5.0×105 t的废锂离子电池[3]），主要组分有正负极材料、电解液及易燃有机隔膜。
其中，贵重金属及有机化学品都会对环境安全和人体健康造成严重影响。
废锂离子电池中含有超过1/4的锂酸钴，其中高达20%的钴是国际公认的战略物质，铜和铝的质量分数超过10%，还包含大量的可回收塑料外壳和金属。
因此，对废锂电池进行资源化回收，在获得多方面收益的同时是极有必要的。
1 研究进展现今，锂离子电池在人们的日常生活中必不可少，由于其高污染性和高资源特性，如何回收再利用成为大家探讨的话题。
现有废锂离子电池的回收工艺主要针对贵重金属，研究方法可分为物理法、化学法以及生物法。
1.1 物理法物理法是根据废锂离子电池中各组分所具有的物理性质如密度、溶解度等进行回收，主要包括破碎浮选法、机械研磨法、机械筛分法、联合分选法、超声辅助分离法等。
1.1.1 破碎浮选法浮选法[4]利用废料表面物化性质的不同，借助泡沫的浮力进行颗粒分离。
黄红军等[5]采用了两步法，先进行球磨，然后再低温热处理，将废锂离子电池中电极材料表面的有机物薄膜去除。
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废旧锂电池中金属钴和铝的回收张旭;金士威【摘要】采用碱溶解铝→低固液比盐酸浸出→P507萃取→碳酸沉锂→结晶回收钴的流程,研究了废旧锂电池中金属铝和钴的回收工艺.探讨了氢氧化钠的浓度和pH值对铝产率的影响；考察了盐酸的浓度、溶解时间以及双氧水加入的量对钴的浸出率的影响.试验表明,当pH值为10,氢氧化铝的浓度为0.1mol/L时铝的回收率可以达到92％；在盐酸的浓度为9％,溶解时间为2.5h的条件下钴的浸出率可以达到90％.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2013(041)009【总页数】3页(P118-120)【关键词】废旧锂电池;钴;铝;回收【作者】张旭;金士威【作者单位】新疆化工设计研究院,新疆乌鲁木齐830000;武汉工程大学,湖北武汉430000【正文语种】中文【中图分类】TQ13锂离子二次电池问世以来，凭借其优异的性能迅速占领电池市场，并得到广泛应用。
目前，锂离子二次电池中使用的负极材料多为石墨，正极材料则为嵌锂过渡金属氧化物［1］。
如果手机电池被废弃后不做任何处理，不仅对环境产生污染还会危害人类健康，因此对废旧手机电池科学回收是非常有必要的。
目前对于废旧电池中有利金属的回收设备要求高，操作环境恶劣［2］。
本实验针对电池中铝和钴的回收工艺简单、流程短、成本低、资源回收率和产品纯度高，是一个清洁生产工艺。
1 实验部分1.1 实验原料实验所用原料来自某废旧电池拆解厂，对回收来的锂电池利用自制的拆分设备进行剥皮、去壳、破碎，然后进行分选等预处理过程，将电池拆分，其成分分析见表1。
表1 材料分析Table 1 Materials Analysis?1.2 试剂与仪器盐酸、氨水、氢氧化钠均为化学纯，0.01 mol/L Na2S2O3标准溶液，KI固体，5 g/L淀粉溶液。
自制的拆分电池的设备，高温电炉，恒温水浴装置，抽滤装置，电子天平。
1.3 原理分析原料中的铝以金属形态存在［3－6］，它是两性元素，可以与NaOH发生反应，碱浸液中NaAlO2用盐酸中和则铝会以氢氧化铝的形式沉淀下来，反应如下:试验通过改变NaOH的浓度，HCl的浓度以及pH值等条件，找出铝回收的最佳工艺。
环保与节能42 |2019年7月波电流，电解至电极材料从集流体表面脱落后，将集流体、电极材料从电解槽中取出，分离集流体与电极材料，集流体和电极材料回收率分别高达92%和99%[4]。
电解剥离可实现集流体与电极材料的分离，但无法进一步回收电极材料中的金属。
2 电积电积法是在直流电场作用下直接从富含金属的浸出溶液中获得纯金属的技术，一般先采用包括氧化性物质的酸性电解液浸出废旧锂离子电池的电极材料，然后对浸出液直接进行电积或是萃取后再电积。
申勇峰采用硫酸浸出-电积工艺从废锂离子电池中回收钴，将废锂离子电池经硫酸全浸、碳酸钠中和除铁和铝、过滤，用制作的钴始极片为阴极，钛板作阳极，将除杂所得到的过滤溶液直接进行电积，电流密度235A/m 2，电解液温度55～60℃，所得电钴表面平整，钴直收率大于93%[5]。
何汉兵等比较了浸出液和反萃液的电解回收效果，反萃液中钴20g ·L -1、硫酸钠25g ·L -1、硼酸5g ·L -1、十二烷基硫酸钠15g ·L -1，电压3.2V ，pH2.5，50℃，电解1h ，电流密度300～400A ·m -2时，得到完整、光亮、致密、表面形貌好的钴板，其钴含量为99.5%[6]。
Freitas 等人将锂离子电池的电极材料用盐酸和双氧水溶解，化学反应式如下：LiCoO 2(s)+1/2H 2O 2(l)+3HCl(aq)→CoCl 2(aq)+1/2O 2(g)+LiCl(aq)+2H 2O(l)浸出液用氢氧化钠调节pH ，添加硼酸作为缓冲剂，用电化学方法回收锂离子电池中的钴[7]。
之后采用硫酸和双氧水作为溶解溶液，从废弃锂离子电池中电化学沉积回收钴和铜[8]。
Lupi 等将LiCo x Ni 1-x O 2阴极材料用硫酸和双氧水作为溶解溶液，之后通过溶剂萃取将钴镍分离，镍采用电积法回收，最佳工艺参数如下：电流密度250A ·m -2，温度50℃，pH=3～3.2，电解液中包括50g/L 的Ni 和20g/L 的硼酸[9]。
