1.(2010·广东高考)碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域,以β锂辉石(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2)为原料制备Li2CO3的工艺流程如下:
已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g.
(1)步骤Ⅰ前,β锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_________________________________
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(2)步骤Ⅰ中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO,另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质,需在搅拌下加入________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液.
(3)步骤Ⅱ中,将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除去的杂质金属离子有________.
(4)步骤Ⅲ中,生成沉淀的离子方程式为_________________________________________
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(5)从母液中可回收的主要物质是______________________________________________.
解析:(1)对β锂辉石进行粉碎处理的目的是,增大锂辉石粉末与硫酸的接触面积,使锂辉石与硫酸充分反应,提高浸出率;(2)步骤Ⅰ所要加入的物质,其主要作用是增大溶液的pH,将溶液的pH调节到6.0~6.5,分析所提供的备选物,只有石灰石能达到目的;(3)步骤Ⅰ处理后的浸出液中,已经除去了Al3+、Fe3+,加入H2O2会将Fe2+氧化为Fe3+,加入石灰乳则可将氧化所得的Fe3+和Mg2+除去,再加入Na2CO3则可除去所加入的过量Ca2+;(4)生成沉淀的主要反应为2Li++CO===Li2CO3↓;(5)母液中留下的主要离子为Na+和SO,所以回收所得物质为Na2SO4.
答案:(1)增大固液接触面积,加快浸出反应速率,提高浸出率