FR2532332A1

FR2532332A1 - PROCESS FOR THE CONTINUOUS PREPARATION OF LITHIUM BY ELECTROLYSIS OF LITHIUM CHLORIDE IN A MIXTURE OF MOLTEN SALTS AND APPARATUS FOR CARRYING OUT SAID PROCESS

Info

Publication number: FR2532332A1
Application number: FR8214865A
Authority: FR
Inventors: Jean Grosbois; Jean-Yves Dumousseau
Original assignee: Rhone Poulenc Specialites Chimiques
Current assignee: Rhone Poulenc Specialites Chimiques
Priority date: 1982-08-31
Filing date: 1982-08-31
Publication date: 1984-03-02
Also published as: JPS5985880A; CA1202596A; EP0107521A1; DE3372295D1; EP0107521B1; FR2532332B1

Abstract

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA PREPARATION DE LITHIUM PAR ELECTROLYSE DU CHLORURE DE LITHIUM DANS UN MELANGE DE SELS FONDUS A BASE DE CHLORURE DE LITHIUM ET DE CHLORURE DE POTASSIUM DANS LESQUELS ON UTILISE: UNE CELLULE 1 COMPORTANT UNE ANODE GAINEE 10 ENTOUREE D'UNE CATHODE 2 IMMERGEE DANS LE BAIN; UNE ALIMENTATION 5 DE LA CELLULE; UN DISPOSITIF DE SORTIE 7 DU MELANGE OBTENU ET UN DISPOSITIF D'EVACUATION 9 DE LA PHASE GAZEUSE.PROCESS AND DEVICE FOR THE PREPARATION OF LITHIUM BY ELECTROLYSIS OF LITHIUM CHLORIDE IN A MELTED SALT MIXTURE BASED ON LITHIUM CHLORIDE AND POTASSIUM CHLORIDE IN WHICH IS USED: A CELL 1 INCLUDING A COATED ANODE 10 ENCLOSED WITH A CATHOD 2 IMMERSE IN THE BATH; A POWER SUPPLY OF THE CELL; AN EXIT DEVICE 7 FOR THE MIXTURE OBTAINED AND AN EVACUATION DEVICE 9 FOR THE GAS PHASE.

Description

La présente invention concerne un procédé pour la préparation de lithiumThe present invention relates to a process for the preparation of lithium

par électrolyse du chlorure de lithium dans un mélange de sels fondus; elle concerne également un appareillage utilisé by electrolysis of lithium chloride in a mixture of molten salts; it also relates to an apparatus used

pour la mise en oeuvre dudit procédé. for the implementation of said method.

On a déjà décrit, par exemple dans le cadre des procédés de préparation de silane des Brevets US 3 078 218 et 3 163 590, la préparation de lithium par électrolyse du chlorure de lithium contenu dans un mélange de sels fondus à base de chlorure de lithium et d'au moins un chlorure alcalin et/ou alcalino-terreux les dits procédés sont caractérisés par la mise en oeuvre d'au moins une des caractéristiques suivantes on opère en semi-continu, c'est-à-dire -que l'on charge la cellule d'électrolyse avec un mélange électrolysable et l'on réalise, sur ce mélange, l'électrolyse de la quantité de chlorure de lithium souhaitable, puis on admet dans le mélange restant une nouvelle charge de chlorure dé lithium, on utilise dès dispositifs complexes et délicats pour d'une part séparer, dans l'électrolyseur lui-même, le lithium obtenu d'avec le mélange des sels fondus et d'autre part éviter les réactions de recombinaison du chlore gazeux produit avec le lithium, c'est ainsi par exemple que l'on côntr 8 letrès soigneusement l'atmosphère de la cellule au-dessus de la couche de lithium et que l'on utilise un diaphragme dans le bain entre We have already described, for example in the context of the processes for preparing silane from US Patents 3,078,218 and 3,163,590, the preparation of lithium by electrolysis of lithium chloride contained in a mixture of molten salts based on lithium chloride. and of at least one alkaline and / or alkaline-earth chloride said processes are characterized by the implementation of at least one of the following characteristics, the operation is carried out semi-continuously, that is to say that the the electrolysis cell is charged with an electrolysable mixture and electrolysis of the desired quantity of lithium chloride is carried out on this mixture, then a new charge of lithium chloride is admitted into the remaining mixture, from complex and delicate devices, on the one hand to separate, in the electrolyser itself, the lithium obtained from the mixture of molten salts and, on the other hand, to avoid recombination reactions of the chlorine gas produced with the lithium, c for example 8 very carefully the atmosphere of the cell above the lithium layer and that a diaphragm is used in the bath between

l'anode et la cathode.the anode and the cathode.

La présente invention vise un procédé simplifié pour la The present invention relates to a simplified method for the

réalisation de cette électrolyse; ce procédé présente les caracté- carrying out this electrolysis; this process has the characteristics

ristiques suivantes il est mis en oeuvre en continu, on ne sépare pas, dans l'électrolyseur, le lithium produit du following techniques it is used continuously, the lithium produced is not separated in the electrolyser

mélange des sels fondus de sorte que l'on sort dudit électro- mixture of molten salts so that it leaves said electro-

lyseur un mélange constitué du lithium métallique et du mélange des sels fondus, ce qui simplifie considérablement la conduite de l'électrolyse. on effectue l'électrolyse sans utilisation d'un diaphragme entre l'anode et la cathode, mais en réalisant dans l'espace compris entre l'anode et la cathode, une circulation naturelle lyser a mixture consisting of metallic lithium and the mixture of molten salts, which considerably simplifies the conduct of electrolysis. electrolysis is carried out without using a diaphragm between the anode and the cathode, but by producing in the space between the anode and the cathode, a natural circulation

rapide du milieu d'électrolyse.rapid electrolysis medium.

enfin on protège l'anode contre une attaque éventuelle du lithium surnageant à la surface du milieu d'électrolyse et contre une éventuelle réoxydation directe du lithium sur l'anode en gainant ladite anode jusqu'au dessous de ladite finally, the anode is protected against a possible attack by the lithium supernatant on the surface of the electrolysis medium and against a possible direct reoxidation of the lithium on the anode by coating said anode to below said

surface avec un matériau réfractaire isolant. surface with insulating refractory material.

par ailleurs le chlore produit par l'électrolyse est soutiré en continu sans dilution par un gaz inerte ce qui permet son moreover the chlorine produced by the electrolysis is withdrawn continuously without dilution by an inert gas which allows its

utilisation industrielle immédiate. immediate industrial use.

Il va de soi que si, à partir du mélange sortant de l'électro- It goes without saying that if, starting from the mixture leaving the electro-

lyseur, on désire récupérer le lithium pur, il conviendra de mettre en oeuvre des techniques connues de séparation de ce métal d'avec lyser, we want to recover pure lithium, it will be necessary to use known techniques for separating this metal from

le mélange des sels fondus.the mixture of molten salts.

Le milieu d'électrolyse est constitué d'un mélange de sels The electrolysis medium consists of a mixture of salts

fondus à base de chlorure de lithium et d'au moins un autre chlo- fused with lithium chloride and at least one other chloro

rure alcalin et/ou alcalino-terreux qui, avec le chlorure de lithium, forment un mélange eutectique fondant à une température alkaline and / or alkaline earth rure which, with lithium chloride, form a eutectic mixture melting at a temperature

comprise entre 320 et 360 'C environ Comme mélange binaire utili- between about 320 and 360 ° C As a binary mixture used

sable, on peut citer le chlorure de lithium et le chlorure de potassium; comme mélanges ternaires utilisables, on peut citer les mélanges contenant, en plus du chlorure de lithium et du chlorure de potassium, un chlorure choisi parmi les chlorures de sodium, de sand, mention may be made of lithium chloride and potassium chloride; as ternary mixtures which can be used, mention may be made of mixtures containing, in addition to lithium chloride and potassium chloride, a chloride chosen from sodium chlorides,

rubidium, de strontium, de magnésium, de calcium et de baryum. rubidium, strontium, magnesium, calcium and barium.

Dans tous les cas, on opérera dans un milieu liquide; l'élec- In all cases, we will operate in a liquid medium; the elect

trolyse devant être réalisée à une température comprise entre 400 trolysis to be performed at a temperature between 400

et 5000 C environ et de préférence aux environs de 450 'C, il con- and about 5000 C and preferably around 450 'C, it

vient que le mélange de sels fondus alimentant l'électrolyseur ait une composition assez voisine de la composition eutectique du mélange utilisé avec un excès en chlorure de lithium qui sera soumis à l'électrolyse C'est ainsi (par exemple) que si l'on utilise comme milieu d'électrolyse un mélange de chlorure de lithium et de chlorure de potassium, on considère qu'à 450 'C environ, la quantité de chlorure de lithium dudit mélange pourra varier d'environ 69 % en mole dans le mélange de sels fondus -entrant dans l'électrolyseur à environ 56 % en mole dans le mélange sortant de l'électrolyseur Dans ce cas, le chlorure de lithium peut être dans un excès allant jusqu'à 10 % en mole par rapport à la composition eutectique du mélange de sels fondus chlorure de lithium- chlorure de potassium. La première caractéristique du procédé est qu'il, est mis en oeuvre de façon continue; c'est dire que la cellule d'électrolyse est alimentée en continu avec un fluide constitué par le melange de sels fondus contenant, comme matériau électrolysable, du chlorure de lithium et que l'on enlève également de façon continue de l'électrolyseur les produits de l'électrolyse, c'est-à-dire le chlore d'une part et le mélange de lithium métallique et de sels the mixture of molten salts supplying the electrolyzer has a composition fairly close to the eutectic composition of the mixture used with an excess of lithium chloride which will be subjected to electrolysis. This is how (for example) uses a mixture of lithium chloride and potassium chloride as the electrolysis medium, it is considered that at approximately 450 ° C., the amount of lithium chloride in said mixture may vary by approximately 69 mol% in the mixture of salts molten - entering into the electrolyser at around 56 mol% in the mixture leaving the electrolyser In this case, the lithium chloride may be in an excess of up to 10 mol% relative to the eutectic composition of the mixture molten salts lithium chloride-potassium chloride. The first characteristic of the process is that it is carried out continuously; that is to say that the electrolysis cell is continuously supplied with a fluid constituted by the mixture of molten salts containing, as electrolysable material, lithium chloride and that the products are also continuously removed from the electrolyser electrolysis, i.e. chlorine on the one hand and the mixture of metallic lithium and salts

fondus d'autre part.on the other hand.

Comme autre caractéristique, on a signalé -le fait que l'on ne As another characteristic, it was pointed out that

sépare pas le lithium du mélange des sels fonduso Cette caractérisé. not separate lithium from the mixture of molten salts This characteristic.

tique, liée à la recirculation naturelle qui sera discutée plus loin, a comme conséquence que les sels fondus jouent un r 8 le de protection-visà-vis de la recombinaison possible du lithium qui surnage à la surface du mélange des sels fondus avec le chlore qui tick, linked to the natural recirculation which will be discussed later, has the consequence that the molten salts play a protective role vis-à-vis the possible recombination of lithium which floats on the surface of the mixture of molten salts with chlorine who

forme l'atmosphère au-dessus de la surface du milieu d'électrolyse. forms the atmosphere above the surface of the electrolysis medium.

Il n'est donc pas nécessaire de prendre des précautions particu- It is therefore not necessary to take special precautions.

lières pour isoler le milieu d'électrolyse de ladite atmosphère de - binders to isolate the electrolysis medium from said atmosphere of -

chlore On effectue de plus l'électrolyse sans utilisation d'un diaphragme grâce à l'organisation d'une circulation naturelle rapide du milieu d'électrolyse Ladite circulation sera dite chlorine Electrolysis is also carried out without the use of a diaphragm thanks to the organization of a rapid natural circulation of the electrolysis medium Said circulation will be said

naturelle parce qu'elle est obtenue simplement par l'effet d'en- natural because it is obtained simply by the effect of

trainement sur le milieu d'électrolyse des bulles de-chlore qui se drag on the electrolysis medium of chlorine bubbles which

dégagent à l'anode; il n'est donc pas nécessaire,mais non impos- give off at the anode; it is therefore not necessary, but not imposed

sible d'utiliser un moyen de circulation indépendant de ce moyen naturel Comme le milieu d'électrolyse est entrainé verticalement par le mouvement ascendant des bulles de chlore dans l'espace situé entre l'anode et la cathode, il convient d'organiser une recirculation dudit milieu dans la cellule en faisant en sorte que ledit milieu redescende dans l'espace situé au-delà de la cathode pour pénétrer à nouveau, par des ouvertures convenablement aménagées, dans l'espace situé entre l'anode et la cathode La vitesse de circulation dudit milieu est élevée puisque si on représente par Vo la vitesse de passage du milieu d'électrolyse dans l'espace entre anode et cathode en absence de recirculation naturelle, la vitesse V réellement atteinte du fait de cette recirculation sera d'environ 100 fois Vo (elle était en moyenne dans likely to use a means of circulation independent of this natural means As the electrolysis medium is driven vertically by the upward movement of chlorine bubbles in the space between the anode and the cathode, recirculation should be organized of said medium in the cell by causing said medium to descend into the space situated beyond the cathode to re-enter, through suitably arranged openings, into the space situated between the anode and the cathode The speed of circulation of said medium is high since if we represent by Vo the speed of passage of the electrolysis medium in the space between anode and cathode in the absence of natural recirculation, the speed V actually reached due to this recirculation will be approximately 100 times Vo (she was on average in

les divers essais effectués de 0,5 à S cm/sec). the various tests carried out from 0.5 to S cm / sec).

Pour permettre cette circulation naturelle du milieu d'électrolyse, la partie supérieure de la cathode est immergée et To allow this natural circulation of the electrolysis medium, the upper part of the cathode is immersed and

présente de préférence une forme évasée. preferably has a flared shape.

Le mouvement ascensionnel du milieu d'électrolyse lié à la forme de préférence évasée de la cathode permet de repousser le lithium vers les parois de la cellule et de faciliter ainsi son élimination naturelle par surverse en minimisant la recombinaison The upward movement of the electrolysis medium linked to the preferably flared shape of the cathode makes it possible to push the lithium towards the walls of the cell and thus facilitate its natural elimination by overflow while minimizing recombination.

avec le chlore.with chlorine.

Enfin, l'anode doit être protégée contre une attaque éven- Finally, the anode must be protected against possible attack.

tuelle du lithium surnageant par une gaine en matériau réfractaire isolant qui plonge dans le bain d'électrolyse Par matériau lithium supernatant by a sheath of insulating refractory material which plunges into the electrolysis bath By material

réfractaire, on entend un matériau qui reste inerte, à la tempéra- refractory means a material which remains inert, at the temperature

ture d'électrolyse, vis-à-vis des produits avec lesquels ledit matériau réfractaire est en contact, c'est-à-dire essentiellement le mélange de sels fondus, le chlore et le lithium Ce matériau doit être isolant électriquement On utilisera donc le gainage de l'anode par un matériau tel-que l'alumine, le quartz, la silice, la ture of electrolysis, with respect to the products with which said refractory material is in contact, that is to say essentially the mixture of molten salts, chlorine and lithium This material must be electrically insulating. sheathing of the anode by a material such as alumina, quartz, silica,

thorine, la zircone ou l'oxyde de béryllium. thorine, zirconia or beryllium oxide.

Selon une variante du procédé de l'invention, il est possible de préparer par celui-ci et de façon similaire des alliages lithium-calcium contenant au moins 50 % en mole de lithium; dans ce cas on assure l'électrolyse d'un mélange chlorure de lithium-chlorure de calcium dans un mélange de sels fondus et dans According to a variant of the process of the invention, it is possible to prepare therewith and in a similar manner lithium-calcium alloys containing at least 50 mol% of lithium; in this case, the electrolysis of a lithium chloride-calcium chloride mixture in a mixture of molten salts and in

des conditions similaires à celles qui ont été exposées ci-dessus. conditions similar to those set out above.

Le procédé selon l'invention conduit à la réalisation d'une cellule d'électrolyse présentant les caractéristiques techniques décrites ciaprès la cellule comporte une anode gainée entourée d'une cathode; la partie supérieure de la cathode immergée dans lé bain présente de préférence une forme évasée et des ouvertures sont ménagées à la base de ladite cathode l'alimentation de la cellule est réalisée préférentiellement par une amenée du mélange de sels fondus dans le bas de la cellule, enfin la cellule est pourvue de dispositifs de sortie, évacuant d'une part le mélange de -sels fondus et le lithium métallique et d'autre part le chlore gazeux Ces dispositifs sont constitués par un trop-plein et une évacuation de la The method according to the invention leads to the production of an electrolysis cell having the technical characteristics described below, the cell comprises a sheathed anode surrounded by a cathode; the upper part of the cathode immersed in the bath preferably has a flared shape and openings are provided at the base of said cathode the supply of the cell is preferably carried out by bringing the mixture of molten salts to the bottom of the cell , finally, the cell is provided with outlet devices, evacuating on the one hand the mixture of molten salts and metallic lithium and on the other hand chlorine gas These devices consist of an overflow and an evacuation of the

phase gazeuse qui surmonte le milieu d'électrolyse. gas phase which overcomes the electrolysis medium.

On donne ci-après de façon non limitative un exemple de réalisation de l'invention pour une cellule contenant un seul couple anode-cathode; la cellule d'électrolyse est schématisée 3 en coupe, sur la figure 1: An exemplary embodiment of the invention is given below, without limitation, for a cell containing a single anode-cathode pair; the electrolysis cell is shown diagrammatically in section 3, in FIG. 1:

Le corps de la cellule 1 est en acier inoxydable. The body of cell 1 is made of stainless steel.

La cathode 2, en acier inoxydable également, a une forme cylindrique; cette cathode est soudée au fond de la cellule et comporte, à sa partie inférieure des ouvertures 3 qui permettent la circulation du milieu d'électrolyse dans l'électrolyseur; la partie supérieure 4 de la cathode est disposée de façon à rester sous la surface du milieu d'électrolyse (lorsque la cellule est en fonctionnement) et a une forme évasée L'anode 6 est en graphite, de forme cylindrique et disposée à l'intérieur de la cathode; cette anode est gainée dans sa partie au-dessus du milieu d'électrolyse et jusqu'a une certaine distance au-dessous de la surface dudit milieu (lorsque la cellule est en fonctionnement) par une gaine Cathode 2, also made of stainless steel, has a cylindrical shape; this cathode is welded to the bottom of the cell and comprises, at its lower part, openings 3 which allow the circulation of the electrolysis medium in the electrolyser; the upper part 4 of the cathode is arranged so as to remain below the surface of the electrolysis medium (when the cell is in operation) and has a flared shape The anode 6 is made of graphite, of cylindrical shape and arranged at the inside the cathode; this anode is sheathed in its part above the electrolysis medium and up to a certain distance below the surface of said medium (when the cell is in operation) by a sheath

d'alumine 10.alumina 10.

L'alimentation en mélange de sels fondus est effectuée par un conduit d'amenée 5 qui débouche à la base de la cellule immédiatement au-dessous de l'espace situé entre l'anode et la cathode. La sortie des gaz (chlore) est réalisée à la partie supérieure The supply of molten salt mixture is carried out by a supply conduit 5 which opens at the base of the cell immediately below the space between the anode and the cathode. The gas outlet (chlorine) is carried out at the top

de la cellule en 9; la sortie du mélange provenant de l'élec- the cell at 9; the outlet of the mixture coming from the elect

trolyse est réalisée par le conduit 7 dont le niveau 8 déter- trolysis is carried out via line 7, the level 8 of which determines

mine le niveau du milieu d'électrolyse dans la cellule. undermines the level of the electrolysis medium in the cell.

pour donner un ordre de grandeur des dimensions d'une cellule de ce type on peut indiquer que la distance entre l'anode et la cathode est de l'ordre de 1 à 5 cm environ et que la hauteur du milieu d'électrolyse (sensiblement la hauteur immergée de l'anode) est de l'ordre de 2 à 10 cm. to give an order of magnitude for the dimensions of a cell of this type, it can be indicated that the distance between the anode and the cathode is of the order of approximately 1 to 5 cm and that the height of the electrolysis medium (substantially the submerged height of the anode) is of the order of 2 to 10 cm.

La description qui précède permet de constater que le chlore The above description shows that chlorine

qui se dégage dans l'électrolyse est extrait de l'électrolyseur sans être dilué avec, par exemple, un gaz inerte Cette caractéristique est importante dans la mesure o ce chlore peut which is released in the electrolysis is extracted from the electrolyser without being diluted with, for example, an inert gas This characteristic is important insofar as this chlorine can

être utilisé tel quel industriellement. be used as is industrially.

La cellule décrite est utilisable pour réaliser l'électrolyse du chlorure de lithium dans un milieu de sels fondus ou selon la variante du procédé de l'invention pour effectuer simultanément l'électrolyse du chlorure de lithium et du chlorure de calcium (donnant naissance à un alliage Li-Ca) si ce dernier produit est The cell described can be used to carry out the electrolysis of lithium chloride in a medium of molten salts or according to the variant of the process of the invention for simultaneously carrying out the electrolysis of lithium chloride and calcium chloride (giving rise to a Li-Ca alloy) if the latter is

présent dans le mélange.present in the mixture.

Selon l'invention, on effectue l'électrolyse du chlorure de lithium dans un mélange à base de chlorure de lithium-chlorure de potassium ayant une composition voisine de l'eutectique; pour une intensité de 45 A avec une surface active cathodique de 80 cm 2 et une surface anodique de 40 cm 2, la distance interpolaire étant de 1,6 cm, on obtient des rendements faradiques de 85 90 % avec une According to the invention, the electrolysis of lithium chloride is carried out in a mixture based on lithium chloride-potassium chloride having a composition close to the eutectic; for an intensity of 45 A with an active cathodic surface of 80 cm 2 and an anodic surface of 40 cm 2, the interpolar distance being 1.6 cm, we obtain faradic yields of 85 90% with a

tension de 6,0 volts.6.0 volt voltage.

On voit donc que ce dispositif, relativement simple, permet d'obtenir du lithium à un coût énergétique très satisfaisant ( 27 We therefore see that this relatively simple device makes it possible to obtain lithium at a very satisfactory energy cost (27

k Wh/kg Li).k Wh / kg Li).

Dans la variante on effectue l'électrolyse d'un mélange à base de chlorure de lithium-chlorure de potassium, chlorure de calcium, ce mélange ayant une composition voisine de l'eutectique; pour une intensité de 40 A, avec une surface cathodique active de 1,5 dm 2 et une surface anodique de 0,47 dm 2 (la distance entre les électrodes étant 2 cm), le rendement faradique est supérieur à 85 %, la tension aux bornes de la cellule est de 6,6 V et l'alliage Li-Ca In the variant, electrolysis is carried out of a mixture based on lithium chloride-potassium chloride, calcium chloride, this mixture having a composition close to the eutectic; for an intensity of 40 A, with an active cathodic surface of 1.5 dm 2 and an anodic surface of 0.47 dm 2 (the distance between the electrodes being 2 cm), the faradic efficiency is greater than 85%, the voltage across the cell is 6.6 V and the Li-Ca alloy

obtenu contient 76 % de Li et 24 % de Ca en mole. obtained contains 76% Li and 24% Ca by mole.

L'extrapolation du dispositif d'électrolyse décrit ci-dessus au stade industriel peut être réalisé par exemple comme représenté sur les figures 2 et 2 bis par la mise en oeuvre de plusieurs The extrapolation of the electrolysis device described above to the industrial stage can be carried out for example as shown in FIGS. 2 and 2a by the use of several

couples anode-cathode.anode-cathode couples.

Sur cette figure on note en 11 la paroi de l'électrolyseur, In this figure, note 11 of the wall of the electrolyser,

en 12 les cathodes qui sont disposées à l'intérieur de l'élec- at 12 the cathodes which are arranged inside the elect

trolyseur; ces cathodes sont percées 13 à leur base, en 14 les anodes qui sont gainées sur une certaine hauteur avec de l'alumine, en 15 l'alimentation en mélange de l'électrolyseur, trolyser; these cathodes are pierced 13 at their base, at 14 the anodes which are sheathed over a certain height with alumina, by supplying the electrolyzer with a mixture,

en 16 l'évacuation du mélange ayant subi l'électrolyse. in 16 the evacuation of the mixture having undergone electrolysis.

Une telle cellule a un-diamètre total d'environ 120 cm, les anodes ( 4) en graphite ont un diamètre de l'ordre de 14 cm, les cathodes disposées autour des anodes sont en acier et ont un diamètre intérieur d'environ 20 cm La partie haute de l'anode est Such a cell has a total diameter of approximately 120 cm, the graphite anodes (4) have a diameter of the order of 14 cm, the cathodes arranged around the anodes are made of steel and have an internal diameter of approximately 20 cm The upper part of the anode is

gainée d'alumine.coated with alumina.

La cellule est alimentée à l'aide d'un mélange de chlorure de lithiumchlorure de potassium contenant un excès d'environ 10 % en moles de chlorure de lithium, par rapport à l Veutectique, la température de l'électrolyse est de 450 C, on travaille à 12 lu& (soit 4 x 3 k A) (densité de courant anodique 85,2 A/dm 2 et cathodique 58,7 A/dm 2) et sous 7 V On obtient avec un débit convenable la production de 2,8 kg/h de lithium dispersé dans le mélange des sels fondus ce qui correspond à un rendement faradique The cell is supplied with a mixture of lithium chloride potassium chloride containing an excess of about 10% by mole of lithium chloride, relative to l Veutectic, the temperature of the electrolysis is 450 ° C. we work at 12 lu & (i.e. 4 x 3 k A) (anodic current density 85.2 A / dm 2 and cathodic current 58.7 A / dm 2) and at 7 V We obtain the output of 2 with a suitable flow rate, 8 kg / h of lithium dispersed in the mixture of molten salts which corresponds to a faradic yield

de 90 %.90%.

Claims

1) Process for the continuous preparation of lithium by electro-

lysis of lithium chloride in a mixture of molten salts charac-

terized in that: electrolysis is carried out continuously with a natural circulation of the electrolysis medium between the electrodes without the use of a diaphragm between the anode and the cathode, lithium is continuously recovered on the one hand mixture of molten salts without effecting the separation and on the other hand the

chlorine in gaseous form.

2) Method according to claim 1, characterized in that one carries out the electrolysis of a mixture of molten salts consisting of a mixture of lithium chloride and potassium chloride and containing an excess of lithium chloride which can go up to 10 mol%, relative to the eutectic composition and in that the electrolysis is carried out at a temperature between 400 and

-500 C and preferably 450 'C.

3) Electrolysis cell usable for the implementation of a

process according to claims 1 and 2, characterized in that:

the cell comprises an anode surrounded by a cathode; openings are provided at the base of said cathode; the upper part of the cathode immersed in the bath is preferably flared, the supply of the cell is carried out by supplying lithium chloride in the mixture of molten salts at the base of the cell, the cell is provided with devices outlet of the mixture obtained, devices consisting of an overflow and an evacuation of the gas phase which overcomes the medium

electrolysis.

the anode is sheathed with an insulating refractory material in the part where this anode is in contact with the atmosphere surmounting the electrolysis medium and plunges into said medium.

4) electrolysis cell according to claim 3 characterized in

which it comprises several anode-cathode couples.