專利名稱：一種制鋰裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工設(shè)備，具體涉及一種制鋰裝置一鋰反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
鋰屬于第一族元素，獨特的化學(xué)性質(zhì)使得它在現(xiàn)代工業(yè)中得到了廣泛的 應(yīng)用，鋰能與多種元素制成合金，例如鋁鋰、硼鋰、銅鋰、鎂鋰、鉛鋰、硅 鋰、硅硼鋰和銀鋰等，用于原子能、航空、航天、焊接等工業(yè)。作為軍用， 它可用于潛水艇中的CO吸收劑、熱核武器氫彈等；作為民用，它可用于民 用工業(yè)如潤滑脂、空調(diào)、合成橡膠、煉鋁、醫(yī)藥和玻璃陶瓷等生產(chǎn)部門，且 已成為當前鋰的主要用途。
鋰冶金包括化合物制取和金屬制取。由于金屬鋰活性大，易燃，因此金 屬制取難度大、工藝可靠性要求高。特別是，對于氯化鋰熔體電解制取鋰方 式來說，目前還沒有易于操作實施的專用設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種制鋰裝置，它包括 筒體；電流導(dǎo)入部件，固定設(shè)置筒體的下方且與筒體之間絕緣；電流導(dǎo)出部 件，穿過筒體的中部且與筒體之間絕緣，設(shè)置在筒體內(nèi)的電流導(dǎo)出部件上開 有中心通孔；石墨電極，設(shè)置在筒體內(nèi)，其穿過電流導(dǎo)出部件的通孔且其下 端與電流導(dǎo)入部件固定連接；收集器，與筒體上腔的內(nèi)壁固定連接，所述收 集器沿徑向分為內(nèi)外兩個腔室且所述兩個腔室分別與收集器下方的筒體的內(nèi)腔連通，中部腔室的上方設(shè)置有氣體出口 53，外部腔室的上方設(shè)置有液體進 出口 54。
工作原理經(jīng)液體進出口注入一定量的熔融狀態(tài)的氯化鋰，在陰陽極間 通入電流，氯離子在陽極失去電子，析出氯氣，通過氣體出口進行收集；鋰 離子在陰極得到電子，析出金屬鋰；電解到一定時間后斷電，通過液體進出 口取出電解產(chǎn)物金屬鋰。
作為本發(fā)明的改進，它還包括套裝在石墨電極與電流導(dǎo)出部件之間筒狀
鎳網(wǎng)，所述鎳網(wǎng)的上邊緣與收集器的中部腔室的下邊緣固定連接；所述鎳網(wǎng) 分別與石墨電極的外表面和電流導(dǎo)出部件上的中心通孔壁之間形成有間隙。 作為本發(fā)明的進一步改進，所述電流導(dǎo)入部件中部的上表面設(shè)有凹坑，
所述石墨電極的下端置于該凹坑中并采用巴氏合金澆鑄固定。
作為本發(fā)明的更進一步改進，所述電流導(dǎo)入部件中部的下表面設(shè)有封閉
空腔，所述封閉空腔的側(cè)壁上開有兩個通孔。
另外，所述電流導(dǎo)入部件的電流導(dǎo)入和導(dǎo)出端分別開有降溫通孔；所述 電流導(dǎo)出部件的電流導(dǎo)入和導(dǎo)出端分別開有降溫通孔。如此設(shè)計，可保持低 的筒體溫度，顯著降低金屬鋰中氧和氮的含量。
本發(fā)明所述制鋰裝置具有結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、工藝簡單以及可操作性好的優(yōu) 點，該裝置所制得的金屬鋰產(chǎn)品純度高，成本低；具有廣闊的應(yīng)用前景。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明所述電流導(dǎo)入部件2的縱剖圖；圖3是本發(fā)明所述電流導(dǎo)入部件2的俯視圖； 圖4是本發(fā)明所述電流導(dǎo)出部件3的縱剖圖； 圖5是本發(fā)明所述電流導(dǎo)出部件3的俯視圖； 圖6是本發(fā)明所述石墨電極4的局部剖視圖； 圖7是本發(fā)明所述石墨電極4的俯視圖； 圖8是本發(fā)明所述收集器5的主視圖9是本發(fā)明所述收集器5的俯視圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合說明書附圖具體說明具體實施方式
。
如圖l所示，本實施方式所述鋰反應(yīng)器主要由電流導(dǎo)入部件2、電流導(dǎo) 出部件3、石墨電極4、下筒體12、筒狀鎳網(wǎng)6、收集器5、上筒體ll、上蓋 9、收集器托盤10、支撐角鋼17、堵板18、第一絕緣墊片13、第二絕緣墊片 14、第三絕緣墊片15和絕緣套16組成。所述電流導(dǎo)入部件2的材質(zhì)采用石 墨；所述電流導(dǎo)出部件3的材質(zhì)采用鑄鐵。
上述電流導(dǎo)入部件2與堵板18之間設(shè)置有第一絕緣墊片13，通過螺釘 連接到一起；電流導(dǎo)入部件2與下筒體12之間設(shè)置有第二絕緣墊片14，通 過絕緣套16和螺栓連接到一起，確保電流導(dǎo)入部件2與下筒體12之間絕緣; 下筒體12與上筒體11之間設(shè)置有電流導(dǎo)出部件3和絕緣墊片15，通過絕緣 套16和螺栓連接到一起，確保下筒體12與上筒體11之間之間絕緣；支撐角 鋼17與上筒體11之間為焊接結(jié)構(gòu)，收集器托盤10與支撐角鋼17通過螺栓 連接；收集器5放在收集器托盤10上；上蓋9與上筒體8通過螺栓連接。所述石墨電極4設(shè)置在筒體1內(nèi)，其穿過電流導(dǎo)出部件3中部的通孔31且其下 端與電流導(dǎo)入部件2固定連接；具體地，所述電流導(dǎo)入部件2中部的上表面 設(shè)有凹坑21，所述石墨電極4的下端置于該凹坑21中并采用巴氏合金7澆 鑄固定。所述收集器5沿徑向分為內(nèi)外兩個腔室且所述兩個腔室分別與收集 器5下方的筒體1的內(nèi)腔連通，中部腔室51的上方設(shè)置有氣體出口 53，外 部腔室52的上方設(shè)置有液體進出口 54。
其中，所述鎳網(wǎng)6的上邊緣與收集器5的中部腔室51的下邊緣固定連接； 所述鎳網(wǎng)6分別與石墨電極4的外表面和電流導(dǎo)出部件3上的中心通孔31壁 之間形成有間隙。
優(yōu)選地，所述石墨電極4的上端面開有若干個連通的徑向槽41，便于電 解產(chǎn)生的氯氣盡快從電解液中流動與擴散出去。
所述電流導(dǎo)入部件2中部的下表面設(shè)有封閉空腔22，所述封閉空腔22 的側(cè)壁上開有兩個通孔23、 24，用于冷卻水的進出口，根據(jù)情況冷卻電解反 應(yīng)中產(chǎn)生的熱量，啟動冷卻。
所述電流導(dǎo)入部件2的電流導(dǎo)入和導(dǎo)出端分別開有降溫通孔25、 26;所 述電流導(dǎo)出部件3的電流導(dǎo)入和導(dǎo)出端分別開有降溫通孔32、 33，可保持低
的筒體溫度，顯著降低金屬鋰中氧和氮的含量。
在所述電流導(dǎo)出部件3中心通孔31的下部孔壁上沿圓周方向，開有若干 個由內(nèi)至外向下傾斜的通孔34。利于電解槽其他部位的電解液及時快速與兩 個電極之間已電解的電解質(zhì)進行充分交換，從而保證電解反應(yīng)的持續(xù)進行。
以上關(guān)于本發(fā)明所述的制鋰裝置，僅用以說明本發(fā)明而并非限制本實施例所描述的技術(shù)方案。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，仍然可以對本發(fā)明 進行修改或等同替換，以達到相同的技術(shù)效果，比如說，所述筒體1可為一 體式結(jié)構(gòu)也可為分體式結(jié)構(gòu)，只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護范圍中。
權(quán)利要求
1、一種制鋰裝置，其特征在于它包括筒體(1)；電流導(dǎo)入部件(2)，固定設(shè)置筒體(1)的下方且與筒體(1)之間絕緣；電流導(dǎo)出部件(3)，穿過筒體(1)的中部且與筒體(1)之間絕緣，設(shè)置在筒體(1)內(nèi)的電流導(dǎo)出部件(3)上開有中心通孔(31)；石墨電極(4)，設(shè)置在筒體(1)內(nèi)，其穿過電流導(dǎo)出部件(3)的通孔(31)且其下端與電流導(dǎo)入部件(2)固定連接；收集器(5)，與筒體(1)上腔的內(nèi)壁固定連接，所述收集器(5)沿徑向分為內(nèi)外兩個腔室且所述兩個腔室分別與收集器(5)下方的筒體(1)的內(nèi)腔連通，中部腔室(51)的上方設(shè)置有氣體出口(53)，外部腔室(52)的上方設(shè)置有液體進出口(54)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制鋰裝置，其特征在于它還包括套裝在石墨電 極(4)與電流導(dǎo)出部件(3)之間筒狀鎳網(wǎng)(6)，所述鎳網(wǎng)(6)的上邊緣與收集器 (5)的中部腔室(51)的下邊緣固定連接；所述鎳網(wǎng)(6)分別與石墨電極(4)的外 表面和電流導(dǎo)出部件(3)上的中心通孔(31)壁之間形成有間隙。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制鋰裝置，其特征在于所述電流導(dǎo)入部件 (2)中部的上表面設(shè)有凹坑(21)，所述石墨電極(4)的下端置于該凹坑(21)中 并采用巴氏合金(7)澆鑄固定。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制鋰裝置，其特征在于所述石墨電極(4)的上 端面開有若干個連通的徑向槽(41)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制鋰裝置，其特征在于所述電流導(dǎo)入部件(2) 中部的下表面設(shè)有封閉空腔(22)，所述封閉空腔(22)的側(cè)壁上開有兩個通孔 (23、 24)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制鋰裝置，其特征在于所述電流導(dǎo)入部件(2) 的材質(zhì)采用石墨。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制鋰裝置，其特征在于所述電流導(dǎo)出部件(3) 的材質(zhì)采用鑄鐵。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制鋰裝置，其特征在于所述電流導(dǎo)入部件(2) 的電流導(dǎo)入和導(dǎo)出端分別開有降溫通孔(25、 26);所述電流導(dǎo)出部件(3)的電 流導(dǎo)入和導(dǎo)出端分別開有降溫通孔(32、 33)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制鋰裝置，其特征在于在所述電流導(dǎo)出部件(3) 中心通孔(31)的下部孔壁上沿圓周方向，開有若干個由內(nèi)至外向下傾斜的通 孔(34)。
全文摘要
一種制鋰裝置，它涉及化工設(shè)備，具體涉及一種制鋰裝置—鋰反應(yīng)器。本發(fā)明提供了一種制鋰裝置，它包括筒體；電流導(dǎo)入部件，固定設(shè)置筒體的下方且與筒體之間絕緣；電流導(dǎo)出部件，穿過筒體的中部且與筒體之間絕緣，設(shè)置在筒體內(nèi)的電流導(dǎo)出部件上開有中心通孔；石墨電極，設(shè)置在筒體內(nèi)，其穿過電流導(dǎo)出部件的通孔且其下端與電流導(dǎo)入部件固定連接；收集器，與筒體上腔的內(nèi)壁固定連接，所述收集器沿徑向分為內(nèi)外兩個腔室且所述兩個腔室分別與收集器下方的筒體的內(nèi)腔連通，中部腔室的上方開有氣體出口，外部腔室的上方開有液體進出口。本發(fā)明所述制鋰裝置具有結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、工藝簡單以及可操作性好的優(yōu)點，該裝置所制得的金屬鋰產(chǎn)品純度高，成本低。
文檔編號C22B26/12GK101469373SQ200710304650
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者張良虎, 張連寶, 李海要 申請人:中國藍星(集團)股份有限公司;藍星(北京)化工機械有限公司