废旧钴酸锂材料选择性硫化过程转化行为研究 齐素慈.pdf
上传者：湘云
2022-07-17 21:30:50上传
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２０２２年第６期 有色金属（冶炼部分）（ｈｔｔｐ：//ｙｓｙｌ．ｂｇｒｉｍｍ．ｃｎ） ·１·
ｄｏｉ：１０．３９６９/ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－７５４５．２０２２．０６．００１
废旧钴酸锂材料选择性硫化过程转化行为研究
齐素慈１，许继芳２，李建朝１
（１．河北工业职业技术大学 材料工程系，石家庄 ０５００９１；
２．苏州大学 沙钢钢铁学院，江苏 苏州 ２１５１３７）
摘要：废旧 ＬｉＣｏＯ２ 电池资源化利用对缓解我国锂钴资源短缺具有重要意义。分析硫磺气体选择性硫化
ＬｉＣｏＯ２ 的热力学过程，探讨温度、硫磺量、总压力、添加剂等因素对ＬｉＣｏＯ２ 硫化转化行为和物相转变规
律。结果表明，在温度≤６００℃条件下，调节气氛的氧分压Ｐ（Ｏ２）和硫磺分压Ｐ（Ｓ２）可调控 Ｌｉ－Ｃｏ－Ｓ－Ｏ体系
不同物相的稳定区域，实现 ＬｉＣｏＯ２ 选择性硫化和产物调控，且避免 ＳＯ２ 等气体的产生。降低体系总压 Ｐ
可降低选择性硫化 ＬｉＣｏＯ２ 的反应温度，添加固体碳、铁和氧化铁等将显著影响硫化产物中锂和钴的存在
形式。添加 ＦｅＳ２ 或ＳＯ２ 气体可代替 Ｓ２ 气体的硫化作用，对硫化产物中锂和钴的稳定存在形式没有明显
影响。气体选择性硫化ＬｉＣｏＯ２ 试验结果验证了计算结果，ＬｉＣｏＯ２ 硫化增重初期ＳＯ２ 利用率约为７５％。
关键词：ＬｉＣｏＯ２；选择性硫化；Ｓ２ 气体；退役锂离子电池；锂
中图分类号：ＴＦ１１１．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００７－７５４５（２０２２）０６－０００１－１０
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ Ｓｐｅｎｔ Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｃｏｂａｌｔ
Ｏｘｉｄｅ ｄｕｒｉｎｇ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ
ＱＩ Ｓｕ－ｃｉ １，ＸＵ Ｊｉ－ｆａｎｇ２，ＬＩ Ｊｉａｎ－ｃｈａｏ１
（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｂｅｉ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００９１
ｄｏｉ：１０．３９６９/ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－７５４５．２０２２．０６．００１
废旧钴酸锂材料选择性硫化过程转化行为研究
齐素慈１，许继芳２，李建朝１
（１．河北工业职业技术大学 材料工程系，石家庄 ０５００９１；
２．苏州大学 沙钢钢铁学院，江苏 苏州 ２１５１３７）
摘要：废旧 ＬｉＣｏＯ２ 电池资源化利用对缓解我国锂钴资源短缺具有重要意义。分析硫磺气体选择性硫化
ＬｉＣｏＯ２ 的热力学过程，探讨温度、硫磺量、总压力、添加剂等因素对ＬｉＣｏＯ２ 硫化转化行为和物相转变规
律。结果表明，在温度≤６００℃条件下，调节气氛的氧分压Ｐ（Ｏ２）和硫磺分压Ｐ（Ｓ２）可调控 Ｌｉ－Ｃｏ－Ｓ－Ｏ体系
不同物相的稳定区域，实现 ＬｉＣｏＯ２ 选择性硫化和产物调控，且避免 ＳＯ２ 等气体的产生。降低体系总压 Ｐ
可降低选择性硫化 ＬｉＣｏＯ２ 的反应温度，添加固体碳、铁和氧化铁等将显著影响硫化产物中锂和钴的存在
形式。添加 ＦｅＳ２ 或ＳＯ２ 气体可代替 Ｓ２ 气体的硫化作用，对硫化产物中锂和钴的稳定存在形式没有明显
影响。气体选择性硫化ＬｉＣｏＯ２ 试验结果验证了计算结果，ＬｉＣｏＯ２ 硫化增重初期ＳＯ２ 利用率约为７５％。
关键词：ＬｉＣｏＯ２；选择性硫化；Ｓ２ 气体；退役锂离子电池；锂
中图分类号：ＴＦ１１１．３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００７－７５４５（２０２２）０６－０００１－１０
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ Ｓｐｅｎｔ Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｃｏｂａｌｔ
Ｏｘｉｄｅ ｄｕｒｉｎｇ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ
ＱＩ Ｓｕ－ｃｉ １，ＸＵ Ｊｉ－ｆａｎｇ２，ＬＩ Ｊｉａｎ－ｃｈａｏ１
（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｂｅｉ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００９１
废旧钴酸锂材料选择性硫化过程转化行为研究 齐素慈
