[发明专利]一种提高金属锂电解电流效率的方法

说明书

本发明属于熔盐电解技术领域，具体涉及一种提高金属锂电解电流效率的方法，通过如下步骤实现：对相对封闭的电解车间进行空气湿度控制或直接向电解槽内通入一定含水量的相对干燥的空气，控制电解槽内气氛中的含水量在0.5vol.％‑2vol.％条件下进行电解。本发明工艺操作方便简单，适合快速、高效提升高温高湿地区夏季电流效率，可将夏季电流效率提高15％以上。

技术领域

本发明属于熔盐电解技术领域，具体地说，是一种用于提高高温高湿地区夏季金属锂电解电流效率的方法。

背景技术

熔盐电解金属锂是目前工业生产金属锂的主要手段。在高温高湿地区金属锂电解夏季电流效率低。一般夏季平均环境温度一般在26℃-36℃范围，车间最高温度可达50℃，相对湿度20％-30％，空气绝对湿度为15g/m³-25g/m³，空气中水蒸气体积比为2vol.％-3vol.％，电流效率在50％-60％；冬季环境温度为5℃-25℃，车间最高温度可达30℃，相对湿度7％-20％，空气中绝对湿度为6g/m³-15g/m³，空气中水蒸气体积比为0.8vol.％-2vol.％，电流效率在80％-90％，远高于夏季。

本发明通过降低环境空气或槽内气氛中水含量来提高电流效率。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是解决现有技术存在高温高湿地区夏季电流效率低的问题，提供一种提高高温高湿地区夏季电流效率的工艺，以克服现有技术的不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

步骤一：利用模块式风冷冷水机组提供20℃-25℃，绝对湿度为0.2g/m³-1g/m³的低湿度空气。

模块式风冷冷水机组相当于工业空调，利用此设备提供要求条件的空气，通过通风口将得到的空气通到电解槽表面，以此改变电解环境中的空气湿度。

步骤二：在电解槽外布置操作间，在车间内外分别放置温湿度计，随时监测记录电解槽工作环境中的温度及湿度数据。

操作间为直接在电解装置外部搭建隔板形成一个密闭空间，作用是可以减少模块式风冷冷水机组提供的低湿度空气外泄，减少环境对此方法的影响。

温湿度计为辅助检测手段，直接放置在操作间内即可。

步骤三：向操作车间内或电解槽表面通入步骤一中获取的低湿度空气，通过温湿度计读数并记录，控制水蒸气体积比在0.5vol.％-2vol.％，优选为0.8vol.％-1.5vol.％。

控制方法为通过读取温湿度计的读数计算出空气中水蒸气含量。当水蒸气含量偏高则可加大模块式风冷冷水机组的风量来降低湿度；水蒸气含量偏低则减小风量。

步骤四：每2小时收集一次金属锂产品，取样计算电流效率，同时记录电解过程的环境中温湿度数据。

金属锂产品收集操作为利用多孔漏网，打开电解槽盖在400℃-500℃的电解温度范围内直接捞取电解槽中的液态金属锂。

电流效率计算方法为将捞取得到的金属锂称重，与一段时间内的理论金属锂产量的比值即为电流效率。

上述本发明涉及到金属锂电解的过程为：将一定比例的LiCl-KCl(优选LiCl:KCl：45wt.％:55wt.％-50wt.％:50wt.％)混合原料倒入电解槽中，通入交流电升温至400℃-450℃将原料熔化至熔融态，然后通10KA-100KA直流电进行电解，电解一定时间(优选2-8h)后打开电解槽盖直接捞取金属锂称重，计算电流效率。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：