[发明专利]一种二硫化钴生产工艺

说明书

高温锂电池主要应用于石油勘探的数据采集和武器的制导控制系统等领域，其正极材料为过渡金属硫化物，目前主要采用二硫化铁，但二硫化铁的电导率低，不能制造高性能的高温锂电池。随着应用领域对电池性能要求的提高，电导率高的二硫化钴材料成为高性能高温锂电池正极材料的理想选择，对二硫化钴材料的需求越来越多。本发明提供一种二硫化钴生产工艺，主要包括：硫化、脱硫、冷却、破碎及筛分、包装5个工序。

技术领域

本发明涉及化工生产领域，尤其是二硫化钴生产领域。

背景技术

高温锂电池主要应用于石油勘探的数据采集和武器的制导控制系统等领域，其正极材料为过渡金属硫化物，目前主要采用二硫化铁，但二硫化铁的电导率低，不能制造高性能的高温锂电池。随着应用领域对电池性能要求的提高，电导率高的二硫化钴材料成为高性能高温锂电池正极材料的理想选择，对二硫化钴材料的需求越来越多。

发明内容

本发明提供一种二硫化钴生产工艺，主要包括：硫化、脱硫、冷却、破碎及筛分、包装5个工序。

简述如下：

（1）硫化工序

将钴粉与硫磺粉按1：2的配比混合，放入到专用的石英硫化罐中，每个硫化罐装料781克，将10支硫化罐放入到1个电阻炉炉膛内，一个手套箱中放置3台硫化电阻炉。手套箱中通入氮气作为保护气体，由变压吸附成套制氮机制备，为连续加入，每台手套箱的氮气流量为2m3/h。加热电阻炉至420℃，保持50小时，进行硫化反应，生成二硫化钴半成品。

（2）脱硫工序

硫化反应结束后，硫化罐中除生成的二硫化钴半成品外，还有未反应的原材料硫磺，因此继续加热电阻炉至550℃，保持3小时，进行脱硫。在550℃高温下，残余的硫磺升华，通过石英硫化罐盖上的气孔进入手套箱，温度降低，沉积

在手套箱内。

（3）冷却

脱硫工序的硫化罐已升温至550℃，采用自然冷却的方法，将硫化罐温度降至100℃以下，耗时约30小时。冷却后将硫化罐从硫化手套箱中取出，放入双层手套箱，进行后续的破碎及筛分。

（4）破碎及筛分工序

二硫化钴半成品在双层手套箱的第一层进行手工破碎，手工破碎后提升到上层手套箱中，通过与手套箱相联的加料口加入到振动筛中，筛好的材料在混料机中混合30分钟，后装入铝塑袋中进行简单包装，通过过渡仓从手套箱中取出。全过程为密闭操作，振动筛及混料机的加料口均与手套箱密闭联接。

（5）包装

将简单包装的产品采用真空包装机进行真空包装，生成成品。

本项目生产工艺主要是将钴粉和硫磺通过混料后经高温硫化、脱硫、冷却、破碎、筛分等工序制成二硫化钴

附图说明：

图1是硫化工序反应方程式；图2是二硫化钴生产工艺流程图。