專利名稱：一種金屬鋰的蒸餾提純爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種金屬鋰提純的裝置，特別是金屬鋰的蒸餾提純爐。
背景技術：
金屬鋰提純方法的公知技術是電解法。該方法可將金屬鋰的純度提純96% 99%，產生工業級金屬鋰。將工業級金屬鋰精煉到純度99. 9% 99. 99%，中國專利CN 1184857A公開了一種蒸餾提純金屬鋰的工藝過程和設備。該工藝過程是在供料爐中加熱純 度96% 99%的固態原料金屬鋰，溫度控制在200 500°C時，形成液態原料，壓力小于等 于1托，在真空蒸餾爐的蒸發坩堝內，加熱液態原料金屬鋰，溫度控制在600 850°C時，形 成氣態原料金屬鋰，蒸發到真空蒸餾爐的保溫區，結質重金屬元素仍保持液態留在蒸發坩 堝內，保溫區溫度控制在400 500°C時，高純金屬鋰冷凝形成液態，進而與氣態雜質元素 金屬鈉、鉀分離，金屬鋰與雜質元素分別通過液封閥流入高純金屬鋰收集器和金屬鈉、鉀收 集器，留在蒸發坩堝的雜質重金屬元素，通過液封閥流入廢渣收集器。控制液封閥的循環開 啟與關閉，可使原料金屬鋰的供料、加熱、保溫、分離、提純和收集連續進行，固態原料金屬 但的純度也可以是99%-99.9%。上述技術方案由蒸發坩堝與供料爐共同實現金屬鋰的提 純，存在著結構相對復雜的技術缺陷。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構相對簡單的金屬鋰蒸餾提純爐。為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種金屬鋰的蒸餾提純爐，包括爐體、位 于爐體中心的電極，所述蒸餾提純爐由電極向爐體側壁方向依次設有環狀的原料區間、固 體過濾層、廢液區間、液體過濾層、氣體蒸餾區間，所述過濾層連接爐體上、下壁，其中液體 過濾層其底段為防腐隔離段，頂段為透氣疏水段；氣體蒸餾區間的頂部與鈉鉀收集器相通， 底部與純鋰收集器相通；廢液區間底部、原料區間底部分別與廢液收集器、廢渣收集器相 通，且原料區間還與輸料管路相通，所述區間通過套管與相應收集器相通，且套管上設有控 制閥；所述電極為可調的變溫電極。設置可調的變溫電極是為了調整爐體內的溫度，可以將電極與變壓器相連，通過 調整電極電壓實現對爐體溫度的調整；或是配合性地將兩支由交流變壓器控制，下端呈錐 形的探頭以一定間距插入原料區間內，通過調整兩探頭的間距或是在爐體內的深度來實現 對爐體溫度的調整。本實用新型對變溫電極的具體結構不做限定。現結合本實用新型金屬鋰蒸餾提純爐的工作原理，對本實用新型作進一步說明1.由輸料管路將純度為96% 99%的固態原料金屬鋰引入原料區間，啟動變溫 電極，使爐內溫度控制在200 500°C，此時原料區間內形成固液混合原料，其中固體為雜 質重金屬元素，部分液體通過固體過濾層進入廢液區間內，由于液體過濾層的防腐隔離段 的隔離作用，氣體蒸餾區間內沒有液體。(原料區間底部、廢液區間底部的控制閥為關閉狀 態)
3[0008]2.調整變溫電極，使爐內溫度控制在600 850°C，此時原料區間、廢液區間內形 成氣態原料，氣體通過液體過濾層的透氣疏水段進入并在一定時間內充盈氣體蒸餾區間。 (廢液區間內的控制閥均為關閉狀態)3.調整變溫電極，使爐內溫度控制在400 500°C時，氣體蒸餾區間內形成液態高 純金屬鋰，雜質元素金屬鈉、鉀依舊為氣態，金屬鋰與雜質元素分別流入純鋰收集器和鈉、 鉀收集器，然而先打開廢液區間底部的控制閥，使廢液完全流入廢液收集器后，再打開原料 區間底部的控制閥，將原料區間底部內的固體雜質導入到廢渣收集器中。(氣體蒸餾區間內 的控制閥均為開啟狀態)進一步，所述原料區間其頂部與廢氣收集器相通。上述步驟1中，待爐內溫度控制 在200 500°C后，原料中可能會產生一些多余的氣體，設置與原料區間頂部相通的廢氣收 集器，一方面是為了避免該類多余氣體對鈉、鉀收集器中金屬鈉、鉀純度的影響，另一方面 步驟1中原料大多位于原料區間，廢氣收集器于原料區間頂部相通，其排氣效率高。進一步，所述爐體側壁上設有冷凝層。在爐體側壁上設置冷凝層可以促進氣態金 屬鋰在爐體側壁上的冷凝，而且爐體側壁表面積較大，作用效果好。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明


圖1是本實用新型金屬鋰的蒸餾提純爐的縱剖面結構示意圖。圖2是本實用新型金屬鋰的蒸餾提純爐的橫剖面結構示意圖。
具體實施方式
如
圖1、2所示，本實用新型金屬鋰的蒸餾提純爐包括爐體、位于爐體中心的電極 1，所述蒸餾提純爐由電極1向爐體側壁2方向依次設有環狀的原料區間3、固體過濾層4、 廢液區間5、液體過濾層6、氣體蒸餾區間7，所述過濾層連接爐體上、下壁，其中液體過濾層 6其底段為防腐隔離段8，頂段為透氣疏水段9 ；氣體蒸餾區間7的頂部與鈉鉀收集器10相 通，底部與純鋰收集器11相通；廢液區間5底部、原料區間3底部分別與廢液收集器12、廢 渣收集器13相通，且原料區間3還與輸料管路14相通；所述電極1為石墨電極，配合性地， 電極1還包括兩支由交流變壓器控制，下端呈錐形的探頭15。原料區間3其頂部與廢氣收 集器16相通，爐體側壁2外圍有一充滿水的環形冷凝層17，冷凝層17其高度與爐體側壁2 一致。所述區間通過套管18與相應收集器相通，且套管18上設有控制閥19。其中套管18選用陶瓷套管，透氣疏水段9為PVDF疏水膜或是透氣不透水墊片，防 腐隔離段8其實質部分為金屬壁，其表面涂有防腐涂料，固體過濾層4是一層陶瓷過濾網。以上所述的僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本領域的技術人員 來說，在不脫離本實用新型結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本 實用新型的保護范圍，這些都不會影響本實用新型實施的效果和專利的實用性。
權利要求一種金屬鋰的蒸餾提純爐，包括爐體、位于爐體中心的電極，其特征在于，所述蒸餾提純爐由電極向爐體側壁方向依次設有環狀的原料區間、固體過濾層、廢液區間、液體過濾層、氣體蒸餾區間，所述過濾層連接爐體上、下壁，其中液體過濾層其底段為防腐隔離段，頂段為透氣疏水段；氣體蒸餾區間的頂部與鈉鉀收集器相通，底部與純鋰收集器相通；廢液區間底部、原料區間底部分別與廢液收集器、廢渣收集器相通，且原料區間還與輸料管路相通，所述區間通過套管與相應收集器相通，且套管上設有控制閥；所述電極為可調的變溫電極。
2.如權利要求1所述金屬鋰的蒸餾提純爐，其特征在于，所述原料區間其頂部與廢氣 收集器相通。
3.如權利要求1所述金屬鋰的蒸餾提純爐，其特征在于，所述爐體側壁上設有冷凝層。
專利摘要本實用新型公開了一種金屬鋰的蒸餾提純爐，包括爐體、位于爐體中心的電極，所述蒸餾提純爐由電極向爐體側壁方向依次設有環狀的原料區間、固體過濾層、廢液區間、液體過濾層、氣體蒸餾區間，所述過濾層連接爐體上、下壁，其中液體過濾層其底段為防腐隔離段，頂段為透氣疏水段；氣體蒸餾區間的頂部與鈉鉀收集器相通，底部與純鋰收集器相通；廢液區間底部、原料區間底部分別與廢液收集器、廢渣收集器相通，且原料區間還與輸料管路相通，所述區間通過套管與相應收集器相通，且套管上設有控制閥；所述電極為可調的變溫電極。本實用新型克服了以往技術方案中結構相對復雜的技術缺陷，本實用新型金屬鋰的蒸餾提純爐實現了廢液、廢渣的分別性引流處理。
文檔編號C22B26/12GK201678717SQ201020162030
公開日2010年12月22日 申請日期2010年4月16日 優先權日2010年4月16日
發明者蔣燕軍 申請人:重慶昆瑜鋰業有限公司