高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:
A. |
相关金属离子[ c0(Mn+)=0.1mol·L−1 ]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 |
Mn2+ |
Fe2+ |
Fe3+ |
Al3+ |
Mg2+ |
Zn2+ |
Ni2+ |
开始沉淀的pH |
8.1 |
6.3 |
1.5 |
3.4 |
8.9 |
6.2 |
6.9 |
沉淀完全的pH |
10.1 |
8.3 |
2.8 |
4.7 |
10.9 |
8.2 |
8.9 |
(1)"滤渣1"含有S和________;写出"溶浸"中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式________。
(2)"氧化"中添加适量的 MnO2 的作用是将________。
(3)"调pH"除铁和铝,溶液的pH范围应调节为________~6之间。
(4)"除杂1"的目的是除去 Zn2+ 和 Ni2+ , "滤渣3"的主要成分是________。
(5)"除杂2"的目的是生成 MgF2 沉淀除去 Mg2+ 。若溶液酸度过高, Mg2+ 沉淀不完全,原因是________。
(6)写出"沉锰"的离子方程式________。
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为 LiNixCoyMnzO2 , 其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当 x=y=13 时, z= ________。