再生钴/钨及其化合物的结构与性能修复机理研究

二次资源形成了"城市矿山"，合理有效的开采"城市矿山"对资源的保护起着至关重要的作用。前期的研究发现，二次资源的再生钴产品存在结构性能缺陷，限制其在高端领域的应用。本申请研究再生金属（以钴、钨为例）的结构性能、应用性能以及与原矿产品的差异，探讨二次资源再生过程中离子非平衡迁移造成再生金属结构缺陷规律及缺陷产生机理；研究产品热处理过程中原子层次微观结构的演变规律，探讨再生金属的结构性能修复技术和机理，以及对产品功能特性的过程影响规律；使再生金属及其化合物能够达到原矿资源产品的性能，实现技术跨越。该研究对其它战略资源的回收再利用具有重要的借鉴意义，可以提高二次资源综合利用，促进材料及其生产的可持续发展。

随着我国国民经济建设的高速发展，中国已成为有色金属产品生产和消费大国，目前我国常用有色金属已用比例大多已超出50%，二次资源综合利用已成为缓解资源供需矛盾的有效途径。本项目研究再生金属（以钴、钨为例）的结构性能、应用性能以及与原矿产品的差异，随着金属二次资源使用领域不同、循环次数增加，导致再生产品（金属盐、金属氧化物、金属）中杂质的种类增多，部分杂质元素对结构缺陷影响大；利用“配合-沉淀”分离体系调配原料、中间产品等组成含量，实现再生主流程工艺对多种二次资源的适用性和除杂效果；合理的梯度热解还原技术可以修复再生金属的结构性能,使再生金属及其化合物能够达到原矿资源产品的结构性能；再生产品和原矿产品分别制备钴酸锂正极材料、钴块材、钨电极、硬质合金，结果表明再生产品的性能不低于原矿产品的性能。该项目结果可以提高二次资源综合利用和产品附加值，同时二次资源的冶金分离和材料合成过程所涉及反应热力学和动力学存在自身的特点与难点，还需在二次资源的回收利用、循环再造中引起重视。