过程工程学报 ›› 2026, Vol. 26 ›› Issue (1): 56-64.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.225144
张喃喃1, 王琼1, 杨成1*, 张王兵2, 丁振华3, 姚永林1, 田勇攀1, 徐亮1, 赵卓1
Nannan ZHANG1, Qiong WANG1, Cheng YANG1*, Wangbing ZHANG2, Zhenhua DING3, #br# Yonglin YAO1, Yongpan TIAN1, Liang XU1, Zhuo ZHAO1
摘要: 失效锂离子电池的高效循环利用对生态环境保护与新能源产业的可持续发展具有重要意义。针对现有联合回收工艺存在成本高、易产出废气等问题,本研究提出钴酸锂正极材料铝热还原焙烧-石灰浸出的选择性提锂新方法。采用HSC Chemistry软件对钴酸锂的铝热还原过程进行热力学分析,确定了可行的反应路径。随后,系统考察了焙烧温度和还原剂用量对选择性提锂及产物物相组成的影响规律,同时研究了浸出温度、时间和氧化钙用量对选择性提锂效果的影响,并通过XRD, SEM-EDS, XPS等技术对焙烧产物和浸出渣进行表征。结果表明,钴酸锂铝热还原反应在热力学上具有可行性;在焙烧温度650℃、铝粉用量25wt%的最优焙烧条件下,LiCoO2高效解离并转化为LiAlO2和CoO;后续在浸出温度70℃、浸出时间1.0 h、氧化钙用量为理论用量2倍的最优浸出条件下,94.7%的Li实现选择性高效浸出。与传统方法相比,该方法具有热处理过程无废气产生、回收流程短、成本低、有价金属回收率高等明显优势。该方法可为失效锂电池中锂元素的短流程、低碳回收提供一种环保且经济可行的解决方案,为二次资源的可持续利用提供新思路。