[發明專利]一種熔鹽電解生產鋁鋰中間合金的方法

有效

• 申請號: 201910738542.1
• 申請日: 2019-08-12
• 公開（公告）號: CN110344084B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 李繼東;王耀武;張朝綱;王一雍;路金林;高軍;朱家俊;康紅光
• 申請（專利權）人: 遼寧科技大學
• 主分類號: C25C3/36
• 分類號: C25C3/36
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

1.一種熔鹽電解生產鋁鋰中間合金的方法，其特征在于，以氧化鋁作為骨料，與碳酸鋰或氫氧化鋰進行一次煅燒，以一次煅燒產物作為骨料，再與碳酸鋰或氫氧化鋰進行二次煅燒，以二次煅燒產物作為電解原料，在熔融的氟鹽體系中，以液態鋁液為陰極，熔鹽電解合金化制備鋁鋰中間合金，具體步驟包括：

1)將碳酸鋰或氫氧化鋰與骨料氧化鋁混合配料，然后壓制成球團，制團壓力為50～150MPa，然后在700～1000℃煅燒1～10小時獲得一次煅燒產物鋁酸鋰；

2)以一次煅燒產物鋁酸鋰為骨料，與碳酸鋰或氫氧化鋰進行配料制團，制團壓力為50～150MPa，然后在700～1000℃煅燒1～10小時獲得二次煅燒產物鋁酸五鋰；

3)將二次煅燒產物鋁酸五鋰破碎磨成細粉，粒度為0～0.1mm，以粉狀的鋁酸五鋰為原料，以炭質材料為陽極和陰極進行電解，電解液是氯化物和氟化物的熔鹽，其中氟化物的熔鹽的質量百分含量占80％以上，氯化物的熔鹽占20％以下，電解時在陰極上加入鋁液，鋁液厚度為5～30cm，電解過程中電解槽溫度為高于混合電解質熔點20～100℃，每隔10～100min加入一次原料鋁酸五鋰，每隔10～50h將陰極合金液取出1/20～1/2，然后向電解槽中加入陰極鋁液量1/20～1/2的純鋁液；從電解槽取出的合金為鋁鋰中間合金。

2.根據權利要求1所述的一種熔鹽電解生產鋁鋰中間合金的方法，其特征在于，所述的步驟1中，當碳酸鋰與氧化鋁混合配料時，碳酸鋰與氧化鋁的摩爾比為0.90～1.10:1；當氫氧化鋰與氧化鋁混合配料時，氫氧化鋰與氧化鋁的摩爾比為1.90～2.10:1。

3.根據權利要求1所述的一種熔鹽電解生產鋁鋰中間合金的方法，其特征在于，所述的步驟2中，當碳酸鋰與鋁酸鋰混合配料時，碳酸鋰與鋁酸鋰的摩爾比為4.90～5.10:1，當氫氧化鋰與鋁酸鋰配料時，氫氧化鋰與鋁酸的摩爾比為7.90～8.10:1。

4.根據權利要求1所述的一種熔鹽電解生產鋁鋰中間合金的方法，其特征在于，所述的步驟3中，氯化物包括LiCl和KCl中的一種或兩種，氟化物包括氟化鋁、冰晶石、氟化鉀和氟化鋰、氟化鈉中的一種或幾種。

5.根據權利要求1所述的一種熔鹽電解生產鋁鋰中間合金的方法，其特征在于，所述的步驟3中，陽極采用石油焦，陰極炭質材料為無煙煤質炭塊、半石墨質炭塊、半石墨化炭塊或石墨化炭塊中的一種。

6.根據權利要求1所述的一種熔鹽電解生產鋁鋰中間合金的方法，其特征在于，所述的步驟1或步驟2中的碳酸鋰、氧化鋁、氫氧化鋰為工業品，純度均大于98％，粒度為＜1mm。

7.根據權利要求1所述的一種熔鹽電解生產鋁鋰中間合金的方法，其特征在于，所述的鋁鋰中間合金中鋰含量在5％～20％。