[發明專利]一種鋰硅合金的生產方法及生產裝置

在審

• 申請號: 201811624922.4
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109482892A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 朱曉雅;方治文;崔安磊;陳久常;李平
• 申請（專利權）人: 山東重山光電材料股份有限公司
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08
• 代理公司: 濟南舜昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 37249
• 代理人: 吳佳佳

1.一種鋰硅合金的生產方法，其特征在于，包括以下步驟：將原料鋰和硅粉按比例熔煉，然后采用惰性氣體霧化噴粉造粒的方法制粉，熔煉-制粉一體式完成。

2.根據權利要求1所述的鋰硅合金的生產方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

(1)將原料鋰和硅粉按比例裝入熔煉坩堝中，密封后通入氬氣置換至體系水、氧含量≤10PPm；

(2)開啟電磁加熱器，控制升溫至300-400℃，開啟循環冷卻水系統；開啟低頻電磁攪拌器，繼續升溫至700-800℃，恒溫攪拌20-60min，得到鋰硅合金；

(3)將得到的鋰硅合金轉移到保溫坩堝中，控制溫度恒定在700-800℃，然后控制保溫坩堝中的熔液通過導流管進入霧化室的高壓惰性氣體噴嘴處，高速氣流沖擊破碎熔液霧化成液滴后凝固成鋰硅合金粉末；

(4)得到的鋰硅合金粉末通過旋風分離系統收集在一級粉末容器中，另一部分粉末收集在霧化室底部的二級粉末容器中，氣體部分經由精密過濾器過濾后排放。

3.根據權利要求2所述的鋰硅合金的生產方法，其特征在于，所述的步驟(1)中原料鋰的形態為鋰粒、鋰片或鋰錠中的一種或幾種，純度≥99%；所述的原料硅粉為純度≥99.9%，硅粉的粒度為100-500目。

4.根據權利要求2所述的鋰硅合金的生產方法，其特征在于，所述的步驟(1)中原料添加順序為先加入硅然后加入鋰。

5.根據權利要求2所述的一種鋰硅合金的生產方法，其特征在于，所述的步驟(1)中加入金屬鋰的總質量占加入原料硅質量的百分比為65-100%。

6.根據權利要求2所述的一種鋰硅合金的生產方法，其特征在于，所述的步驟(2)中，控制反應過程中電磁加熱器的功率為30-50KW,循環冷卻水的流量為30-80m³/h，電磁攪拌頻率為：1-20HZ,電磁攪拌電流為200-500A。

7.根據權利要求2所述的一種鋰硅合金的生產方法，其特征在于，所述的步驟(3)中，控制霧化過程中高壓惰性氣體的流量為1-50m³/min。

8.根據權利要求2所述的一種鋰硅合金的生產方法，其特征在于，所述的步驟(4)中，所收集的鋰硅合金粉末產品的粒徑為40-300目。

9.一種鋰硅合金的生產裝置，其特征在于，包括裝置本體，所述裝置本體上設置有密封蓋和冷卻水套，所述冷卻水套的進水口與循環冷卻水系統連接；所述裝置本體包括熔煉室和霧化室，所述熔煉室內設置有熔煉坩堝和保溫坩堝，所述熔煉坩堝底部設置有低頻電磁攪拌器；所述熔煉室內設置有抽真空口和與高純氬氣源連通的氬氣進口；所述霧化室頂部設置有高壓惰性氣體噴嘴，所述高壓惰性氣體噴嘴的進氣口與高純氬氣源連通，所述高壓惰性氣體噴嘴的進料口通過導流管與保溫坩堝底部的出料口連接；所述霧化室底部設置有二級粉末容器，所述霧化室內設置有氣霧排出口，所述氣霧排出口與旋風分離系統的進料口連接，所述旋風分離系統底部的出料口與一級粉末容器連接，所述旋風分離系統的出氣口與精密過濾器連接。