[發明專利]一種通過控制水含量提高金屬鋰電解電流效率的方法

在審

• 申請號: 202010886363.5
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112048737A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 路貴民;張松巖;朱實貴;孫澤;李良彬;于建國
• 申請（專利權）人: 奉新贛鋒鋰業有限公司;華東理工大學
• 主分類號: C25C3/02
• 分類號: C25C3/02;C25C7/06
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 任艷霞

本發明屬于熔鹽電解技術領域，具體提供一種通過控制水含量提高金屬鋰電解電流效率的方法，為一種用于提高高溫高濕地區夏季金屬鋰電解電流效率的方法。通過如下步驟實現：對相對封閉的電解車間進行空氣濕度控制或直接向電解槽內通入一定含水量的相對潮濕的空氣，控制電解槽內氣氛中的含水量在3.5vol.％?5vol.％條件下進行電解。本發明工藝操作方便簡單，適合快速、高效提升高溫高濕地區夏季電流效率，可將夏季電流效率提高15％以上。

技術領域

本發明屬于熔鹽電解技術領域，具體地說，是一種通過控制水含量提高金屬鋰電解電流效率的方法，即一種用于提高高溫高濕地區夏季金屬鋰電解電流效率的方法。

背景技術

熔鹽電解金屬鋰是目前工業生產金屬鋰的主要手段。在高溫高濕地區金屬鋰電解夏季電流效率低。一般夏季平均環境溫度一般在26℃-36℃范圍，車間最高溫度可達50℃，相對濕度20％-30％，空氣絕對濕度為15g/cm³-25g/m³，空氣中水蒸氣體積比為2vol.％-3vol.％，電流效率在50％-60％；冬季環境溫度為5℃-25℃，車間最高溫度可達30℃，相對濕度7％-20％，空氣中絕對濕度為6g/m³-15g/m³，空氣中水蒸氣體積比為0.8vol.％-2vol.％，電流效率在80％-90％，遠高于夏季。g/m³

目前金屬鋰電解的過程，電解槽直接暴露在空氣中放置，因此在夏天隨著環境中溫度升高到30℃-35℃左右，絕對濕度在25g/m³附近，此時空氣中水蒸氣的體積含量為3％左右，電流效率較低，為60％左右。

本發明通過提高環境空氣或槽內氣氛中水含量來提高電流效率。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術存在高溫高濕地區夏季電流效率低的問題，提供一種提高高溫高濕地區夏季電流效率的工藝，以克服現有技術的不足。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種通過控制水含量提高金屬鋰電解電流效率的方法：

步驟一：利用熱泵模塊空調機組提供40℃-45℃，絕對濕度為50g/m³-60g/m³的高濕度空氣。

熱泵模塊空調機組相當于工業空調，利用此設備提供要求條件的空氣，通過通風口將得到的空氣通到電解槽表面，以此改變電解環境中的空氣濕度。

步驟二：在電解槽外布置操作間，在車間內外分別放置溫濕度計，隨時監測記錄電解槽工作環境中的溫度及濕度數據。

操作間為在電解裝置外部搭建隔板形成一個密閉空間，作用是可以減少模塊式風冷冷水機組提供的低濕度空氣外泄，減少環境對此方法的影響。目前生產狀況是電解槽直接放置在廠房中，與空氣沒有隔絕。

溫濕度計為輔助檢測手段，直接放置在操作間內即可。

步驟三：向操作車間內或電解槽表面通入步驟一中獲取的高濕度空氣，通過溫濕度計讀數并記錄，控制水蒸氣體積比在3.5vol.％-5vol.％，優選為3.8vol.％-4vol.％。

控制方法為通過讀取溫濕度計的讀數計算出空氣中水蒸氣含量。當水蒸氣含量偏高則可減小熱泵模塊空調機組的風量來降低濕度；水蒸氣含量偏低則加大風量。

步驟四：每2小時收集一次金屬鋰產品，取樣計算電流效率，同時記錄電解過程的環境中溫濕度數據。

金屬鋰產品收集操作為利用多孔漏網，打開電解槽蓋在400℃-500℃的電解溫度范圍內直接撈取電解槽中的液態金屬鋰。

電流效率計算方法為將撈取得到的金屬鋰稱重，與一段時間內的理論金屬鋰產量的比值即為電流效率。