新能源汽车的核心部件是锂离子电池,常用磷酸亚铁锂(LiFePO
4)做电极材料。对LiFePO
4废旧电极(含杂质Al、石墨粉)回收并获得高纯Li
2CO
3的工业流程图如下:

资料:碳酸锂在水中溶解度:
温度/℃
| 0
| 20
| 40
| 60
| 80
| 100
|
溶解度/g
| 1.54
| 1.33
| 1.17
| 1.01
| 0.85
| 0.72
|
(1)过程i研磨粉碎的目的是_______。
(2)过程ii加入足量NaOH溶液的作用是______。
(3)过程iii采用不同氧化剂分别进行实验,均采用Li含量为3.7%的原料,控制pH为3.5,浸取1.5h后,实验结果如下表所示:
序号
| 酸
| 氧化剂
| 浸出液Li+浓度(g/L)
| 滤渣中Li含量/%
|
实验1
| HCl
| H2O2
| 9.02
| 0.10
|
实验2
| HCl
| NaClO3
| 9.05
| 0.08
|
实验3
| HCl
| O2
| 7.05
| 0.93
|
①实验2中,NaClO
3与盐酸反应生成黄绿色气体,大大增加了酸和氧化剂的用量,该反应的离子方程式为______。
②结合实验结果和①中的现象,最终选择H
2O
2作为氧化剂,原因是______。
③过程iii得到的浸出液循环两次的目的是_____。
(4)浸出液中存在大量H
2PO
4−和HPO
42−,已知:H
2PO
4− ⇌ HPO
42− +H
+,HPO
42−⇌ PO
43−+H
+,结合
平衡移动原理,解释过程iv得到磷酸铁晶体的原因_____。
(5)对比过程iv和v,说明过程iv不用饱和Na
2CO
3溶液的原因______。
(6)简述过程vi的操作_______。