RU2110595C1 - Устройство для удаления примесей из жидкометаллического лития - Google Patents
Устройство для удаления примесей из жидкометаллического лития Download PDFInfo
- Publication number
- RU2110595C1 RU2110595C1 RU95117395A RU95117395A RU2110595C1 RU 2110595 C1 RU2110595 C1 RU 2110595C1 RU 95117395 A RU95117395 A RU 95117395A RU 95117395 A RU95117395 A RU 95117395A RU 2110595 C1 RU2110595 C1 RU 2110595C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lithium
- separation chamber
- bypass channel
- impurities
- metal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для очистки лития металлического. Для удаления примесей из жидкого лития исходную емкость соединяют с сепарационной камерой перепускным каналом, заполненным инертной по отношению к литию жидкостью, улавливающей примеси. Сепарационная камера имеет отстойник, расположенный ниже уровня перепускного канала. Устройство может быть снабжено перфорированной перегородкой, расположенной в сепарационной камере выше уровня перепускного канала, или сифонной трубой, установленной в исходной емкости. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к технологии редких щелочных металлов и может быть использовано для рафинирования лития в процессе его производства.
Металлический литий, как правило, получают электролизом эквимольной смеси при температуре 450 - 500oC.
Трудности производства металлического лития высокой чистоты связаны с его высокой химической активностью и особенностями распределения некоторых приместных элементов в объеме лития. Как правило, катионный состав лития, получаемого электролизом расплавленных солей, определяется качеством исходного хлорида лития. Анионообразующие приместные элементы склонны к образованию в металле второй фазы, распределены в металле неравномерно.
Для очистки лития от калия и натрия используют устройство, представляющее собой закрытый герметичный корпус, включающий верхнюю подогреваемую часть с резервуаром, в котором литий перемешивается, а примеси выпариваются. В нижней части расположен конденсатор и отводящая труба для создания пониженного давления [1]. Известно также устройство для рафинирования жидкого металлического лития [2], в котором через поверхность жидкого лития в емкости проходят патрубки, соединенные с верхней частью емкости и образующие замкнутую систему для циркуляции лития. В систему входят нагреватели и холодильник, обеспечивается подача защитного газа. Очистка лития осуществляется через его поверхность путем удаления примесей.
Наиболее близким к заявляемому является устройство для удаления примесей из жидкометаллического лития [3], в котором жидкометаллический литий отделяется от примесей в сепарационной камере, расположенной в оболочке, за счет уменьшения скорости потока. Примеси отделяются на сетке, литий возвращается в исходную емкость. Основным недостатком устройства является то, что твердые включения, выделяемые на сетке, склонны к разогреву при контакте с воздухом, возможно загорание при смене сетки или ее очистке. Кроме того, забивание сетки снижает эффективную работу устройства во времени.
Целью заявляемого технического решения является обеспечение эффективной очистки от примесей и обеспечение безопасности процесса.
Названная цель достигается тем, что исходная емкость и сепарационная камера соединены в нижнем основании исходной емкости перепускным каналом, заполненным инертной по отношению к литию жидкостью, а сепарационная камера имеет отстойник, расположенный ниже уровня перепускного канала. Устройство отличается и тем, что сепарационная камера имеет перфорированную перегородку, расположенную выше уровня перепускного канала. Кроме того, исходная емкость имеет сифонную трубу, конец которой находится на уровне оси перепускного канала в емкости.
На чертеже представлен вариант заявляемого устройства.
Устройство состоит из исходной емкости 1, в которую литий может быть залит или расплавлен в ней, с герметичной крышкой 2, патрубком 7 для аргона, сифонной трубой 6 и сепарационной камерой 3 с отстойником 10 и перфорированной перегородкой 5. Перепускной канал 4, заполненный инертной жидкостью, соединяет между собой исходную емкость и сепарационную камеру, образуя сообщающиеся сосуды. Патрубок 8 предназначен для слива очищенного металла, затвор 9 - для удаления примесей вместе с инертной жидкостью.
Устройство работает следующим образом.
Инертная жидкость заливается до верхнего уровня перепускного канала 4, емкость нагревается до температуры жидкого лития (нагреватели не показаны). Исходный литий заливается в емкость 1, крышка 2 закрывается. К патрубку 7 присоединяется осушенный аргон через ротаметр и вентиль с небольшим избыточным давлением. В процессе передавливания лития в перепускном канале 4 происходит интенсивный массообмен на границе раздела фаз, в процессе которого приместные включения переходят в инертную по отношению к литию жидкость и оседают в отстойнике сепарационной камеры 3. В сепарационной камере литий за счет малой плотности всплывает и выливается через патрубок слива очищенного металла 8. Выделенные примеси вместе с частью инертной жидкости выводятся через затвор 9 отстойника периодически. Для тонкой очистки лития выше уровня перепускного канала в сепарационной камере устанавливается перфорированная перегородка (сетка или слой специального адсорбента) 5. Ультрадисперсные частицы, задержанные перегородкой, после окончания цикла при обратном токе металла смываются вниз и в конечном итоге остаются в отстойнике. По окончании цикла очистки порции металла, залитого в исходную емкость, подача аргона прекращается и заливается новая порция металла. Для полной замены отработанной инертной жидкости металл, оставшийся в устройстве, кристаллизуется (охлаждается ниже температуры плавления), сифонная труба 6 сообщается с атмосферой, отработанная инертная жидкость сливается через затвор отстойника. После заполнения свежей инертной жидкостью работа устройства возобновляется без освобождения его от остатков металла.
Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что примесные элементы, ассоциированные в виде другой фазы тем или иным образом в литии, по плотности отличаются от фазы металлического лития. За счет внутренних процессов примесные фазы дифундируют при перемешивании к границе раздела между поверхностью лития и инертной жидкостью. Переход посторонних фаз из лития обусловлен силами межфазного взаимодействия и более высокой плотностью примесных частиц. После перемешивания более плотный слой жидкости отстаивается вместе с извлеченными из лития примесями и отделяется от лития.
Сущность заявляемого технического решения подтверждается следующим примером.
Пример 1. Два килограмма лития поместили в опытный образец устройства, в качестве инертной жидкости использовали трансформаторное масло. Процесс очистки исходного лития осуществляли при температуре 220oC под незначительным давлением аргона в исходной емкости, расход которого задавался ротаметром. После окончания цикла очистки от отстойника с трансформаторным маслом слито 18 г твердой фазы, экстрагированной из исходного металла. Анализ металла после очистки показал, что содержание кальция снизилось в 8 раз, алюминия в 2,5 раза, железа в 2 раза, азота в 9 раз. Рентгенофазный анализ выделенных из металла продуктов показал, что основу составляют электролит (KCl, LiCl) и нитриды лития.
Таким образом, наряду с эффективной очисткой от нитридов достигнуты ощутимые показатели по кальцию, алюминию и железу.
Заявляемое устройство имеет большие перспективы для внедрения в промышленном масштабе. По эффективности процесса очистки оно конкурентноспособно с фильтрацией металла, а по производительности и условиям безопасности превосходит на порядок.
Claims (3)
1. Устройство для удаления примесей из жидкометаллического лития, содержащее исходную емкость с крышкой и патрубком для перемешивания и сепарационную камеру, отличающееся тем, что исходная емкость и сепарационная камера соединены в нижнем основании исходной емкости перепускным каналом, заполненным инертной по отношению к литию жидкостью, исходная емкость выполнена с патрубком для транспорта металла, а сепарационная камера имеет отстойник, расположенный ниже уровня перепускного канала.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено перфорированной перегородкой, расположенной в сепарационной камере выше уровня перепускного канала.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено сифонной трубой, установленной в исходной емкости, причем нижний конец трубы расположен на уровне оси перепускного канала.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95117395A RU2110595C1 (ru) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | Устройство для удаления примесей из жидкометаллического лития |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95117395A RU2110595C1 (ru) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | Устройство для удаления примесей из жидкометаллического лития |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95117395A RU95117395A (ru) | 1997-09-20 |
RU2110595C1 true RU2110595C1 (ru) | 1998-05-10 |
Family
ID=20172790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95117395A RU2110595C1 (ru) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | Устройство для удаления примесей из жидкометаллического лития |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2110595C1 (ru) |
-
1995
- 1995-10-05 RU RU95117395A patent/RU2110595C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO170162B (no) | Anlegg for kontinuerlig rensing av aluminium og aluminiumlegeringer. | |
US3753690A (en) | Treatment of liquid metal | |
US2863558A (en) | Filtering molten aluminous metal | |
KR850001739B1 (ko) | 편석을 이용한 금속 정제 공정 | |
NO166540B (no) | Gjenanvendbart filtermedium for filtrering av smeltet metall. | |
US2987391A (en) | Method for melting and treating aluminum | |
US3305351A (en) | Treatment of aluminum with aluminum fluoride particles | |
RU2489506C2 (ru) | Способ и устройство электронно-лучевой или плазменной плавки металла из кристаллизатора в кристаллизатор | |
US4277280A (en) | Apparatus and method for removal of alkali and alkaline earth metals from molten aluminium | |
NO133148B (ru) | ||
RU2110595C1 (ru) | Устройство для удаления примесей из жидкометаллического лития | |
US4295884A (en) | Process for treating a molten metal or alloy using liquid and solid flux | |
EA006616B1 (ru) | Способ отделения титана от содержащей титан суспензии | |
US4515600A (en) | Process for the removal of the slag portion from molten mixtures of slag and silicon using a semipermeable separating wall | |
RU2090639C1 (ru) | Устройство для рафинирования алюминия и его сплавов | |
RU2139363C1 (ru) | Способ рафинирования лития и установка для его осуществления | |
US4325539A (en) | Device for treating a molten metal or alloy using liquid and solid flux | |
RU2236476C1 (ru) | Способ рафинирования лития и установка для его осуществления | |
Bell et al. | Final report on refining technologies of magnesium | |
GB2030597A (en) | Filtering Aluminium | |
RU1582680C (ru) | Способ рафинирования алюминия | |
SK34193A3 (en) | Process for preparation of nonporous casting alloy of aluminum and device for implementing this method | |
SU556184A1 (ru) | Устройство дл вакуумировани жидких металлов | |
SU466372A1 (ru) | Электрическа солева печь дл плавки цветных металлов | |
SU449951A1 (ru) | Способ плавки фольги |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071006 |