[發(fā)明專(zhuān)利]控制熔鹽中鋰離子濃度的方法及熔鹽處理劑

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011022772.7
• 申請(qǐng)日: 2020-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112079559B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁明軍;胡秋雨;李衛(wèi)明;葉紹明;黎小芳;肖亮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 光華科學(xué)技術(shù)研究院（廣東）有限公司;廣東光華科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C03B27/03
• 分類(lèi)號(hào): C03B27/03;C03C21/00
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 劉陽(yáng)

本發(fā)明涉及控制熔鹽中鋰離子濃度的方法及熔鹽處理劑，其中，控制熔鹽中鋰離子濃度的方法包括以下步驟：提供熔鹽處理劑；將熔鹽與熔鹽處理劑接觸，處理預(yù)定時(shí)間；其中，熔鹽處理劑包含有偏鋁酸鹽。該方法能夠在避免熔鹽中引入有害雜質(zhì)的基礎(chǔ)上，經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便地控制熔鹽中Li⁺濃度，以避免出現(xiàn)停止生產(chǎn)、更換熔鹽的情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼化玻璃制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及控制熔鹽中鋰離子濃度的方法及熔鹽處理劑。

背景技術(shù)

熔鹽在冶金工業(yè)、能源技術(shù)、固態(tài)電化學(xué)技術(shù)、環(huán)境技術(shù)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。目前，離子交換是玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化的主流方法，該方法必須通過(guò)高溫熔鹽來(lái)實(shí)現(xiàn)。

離子交換法能增加玻璃基板壓縮應(yīng)力的大小和應(yīng)力層深度，從而顯著提高玻璃基板的強(qiáng)度，防止玻璃表面因沖擊和劃傷而受損，延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命。在現(xiàn)有的離子交換法中，通過(guò)將包含一種較小堿金屬陽(yáng)離子(Li⁺⁾的玻璃基板浸沒(méi)在包含一種或多種較大的堿金屬陽(yáng)離子(Na⁺、K⁺)的熔鹽中。此時(shí)，較小的Li⁺從玻璃表面擴(kuò)散到熔鹽中，同時(shí)來(lái)自熔鹽的較大的Na⁺、K⁺替換玻璃表面中的Li⁺。待玻璃強(qiáng)化冷卻后，Na⁺、K⁺在玻璃表面產(chǎn)生“擠塞”效應(yīng)來(lái)形成表面的壓應(yīng)力層，從而達(dá)到增強(qiáng)玻璃強(qiáng)度的效果。

但是，隨著離子交換的進(jìn)行，熔鹽中Li⁺的濃度升高，而Na⁺、K⁺的濃度降低，導(dǎo)致離子交換能力下降，玻璃基板的強(qiáng)度明顯降低，熔鹽壽命結(jié)束。此時(shí)，需要停止生產(chǎn)，清理爐水，清潔爐臺(tái)，添加新熔鹽，才能繼續(xù)下一次的生產(chǎn)，該工藝效率低下，明顯不利于成本控制。

據(jù)報(bào)道，產(chǎn)業(yè)上有使用磷酸鹽加入到熔鹽中而沉降鋰離子的方法，但該磷酸鹽會(huì)解離，并釋放出大量的磷酸根離子，對(duì)后續(xù)的玻璃表面陽(yáng)離子交換產(chǎn)生不良影響。

再次，目前產(chǎn)業(yè)上會(huì)根據(jù)玻璃基板后續(xù)的應(yīng)用場(chǎng)景，決定玻璃基板強(qiáng)化用熔鹽中所保留的鋰離子濃度，熔鹽中的鋰離子濃度較高，所得到的強(qiáng)化玻璃中的鋰離子含量也相對(duì)高，而鋰離子含量對(duì)于玻璃的密度、熱膨脹率、表面張力和化學(xué)穩(wěn)定性有著重要影響。因此熔鹽中所保留的鋰離子濃度并非越低越好，而是應(yīng)該處于一種可控的狀態(tài)，而目前產(chǎn)業(yè)上尚未找到一種簡(jiǎn)便的熔鹽鋰離子濃度可控性調(diào)節(jié)的方法。

因此，產(chǎn)業(yè)上急需尋找一種能夠在避免熔鹽中引入有害雜質(zhì)的基礎(chǔ)上，經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便地控制熔鹽中Li⁺濃度的方法，以避免出現(xiàn)停止生產(chǎn)、更換熔鹽的情況。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要提供一種控制熔鹽中鋰離子濃度的方法及熔鹽處理劑，該方法能夠在避免熔鹽中引入有害雜質(zhì)的基礎(chǔ)上，經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)便地控制熔鹽中Li⁺濃度。

一種控制熔鹽中鋰離子濃度的方法，包括以下步驟：

提供熔鹽處理劑；

將熔鹽與所述熔鹽處理劑接觸，處理預(yù)定時(shí)間；

其中，所述熔鹽處理劑包含有偏鋁酸鹽。

在其中一實(shí)施例中，每100g所述熔鹽添加0.1g～10g所述熔鹽處理劑；和/或

在所述熔鹽處理劑中，所述偏鋁酸鹽的質(zhì)量百分含量為50％～80％。

在其中一實(shí)施例中，所述偏鋁酸鹽選自：偏鋁酸鈉、偏鋁酸鉀、偏鋁酸鎂或偏鋁酸鈣中的一種或多種。

在其中一實(shí)施例中，所述熔鹽處理劑中還包含有硅酸鹽、賦形材料和表面活性劑。

在其中一實(shí)施例中，所述提供熔鹽處理劑的步驟包括以下步驟：

將用于制備所述熔鹽處理劑的各原料混合；