Question

【題目】碳酸鋰廣泛應用于陶瓷和醫藥等領域。以β-鋰輝石（主要成分為Li2O·Al2O3·4SiO2）為原料制備Li2CO3的工藝流程如下：

已知：Fe3 +、Al3 +、Fe2 +和Mg2 +以氫氧化物形式完全沉淀時，溶液的pH分別為 3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在30℃下的溶解度分別為34.2 g、12.7 g和1.3g。

（1）步驟I前，β-鋰輝石要粉碎成細顆粒的目的是__________________。

（2）步驟I中，酸浸后得到的酸性溶液除含有Li+、SO42-，還含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等雜質，需在攪拌下加入_________（填“石灰石”、 “氯化鈣”或“稀硫酸”）以調節溶液的pH到6.0~6.5，使Al3+、Fe3+形成沉淀，然后分離得到浸出液。

（3）步驟II中，將適量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的雜質金屬離子有_______________________。

（4）從母液中可回收的主要物質是__________________________ 。

Answer 1

【答案】增加接觸面積使反應充分同時加快反應速率 石灰石 Fe2+、Mg2+、Ca2+ NaOH、Na2SO4

【解析】

（1）步驟I前，β-鋰輝石要粉碎成細顆粒的目的是增加接觸面積，使反應充分，同時加快反應速率．故填：增加接觸面積，使反應充分，同時加快反應速率．
（2）步驟I中，酸浸后得到的酸性溶液除含有Li+、SO42-，還含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等雜質，需在攪拌下加入石灰石，這是因為石灰石中的碳酸鈣能和酸浸后得到的酸性溶液反應，以調節溶液的pH到6.0～6.5．
故填：石灰石．
（3）步驟II中，H2O2溶液能把亞鐵離子氧化成鐵離子，石灰乳中的氫氧化鈣能和鎂離子反應生成氫氧化鎂沉淀，碳酸根離子能和鈣離子結合成碳酸鈣沉淀，將適量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的雜質金屬離子有Fe2+、Mg2+、Ca2+．
故填：Fe2+、Mg2+、Ca2+．
（4）從母液中可回收的主要物質是硫酸鋰和碳酸鈉反應生成的硫酸鈉，氫氧根離子和鈉離子結合成的氫氧化鈉．
故填：NaOH、Na2SO4