[实用新型]一种金属锂的蒸馏提纯炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种金属锂提纯的装置，特别是金属锂的蒸馏提纯炉。

背景技术

金属锂提纯方法的公知技术是电解法。该方法可将金属锂的纯度提纯96％～99％，产生工业级金属锂。将工业级金属锂精炼到纯度99.9％～99.99％，中国专利CN 1184857A公开了一种蒸馏提纯金属锂的工艺过程和设备。该工艺过程是在供料炉中加热纯度96％～99％的固态原料金属锂，温度控制在200～500℃时，形成液态原料，压力小于等于1托，在真空蒸馏炉的蒸发坩埚内，加热液态原料金属锂，温度控制在600～850℃时，形成气态原料金属锂，蒸发到真空蒸馏炉的保温区，结质重金属元素仍保持液态留在蒸发坩埚内，保温区温度控制在400～500℃时，高纯金属锂冷凝形成液态，进而与气态杂质元素金属钠、钾分离，金属锂与杂质元素分别通过液封阀流入高纯金属锂收集器和金属钠、钾收集器，留在蒸发坩埚的杂质重金属元素，通过液封阀流入废渣收集器。控制液封阀的循环开启与关闭，可使原料金属锂的供料、加热、保温、分离、提纯和收集连续进行，固态原料金属但的纯度也可以是99％-99.9％。上述技术方案由蒸发坩埚与供料炉共同实现金属锂的提纯，存在着结构相对复杂的技术缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构相对简单的金属锂蒸馏提纯炉。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种金属锂的蒸馏提纯炉，包括炉体、位于炉体中心的电极，所述蒸馏提纯炉由电极向炉体侧壁方向依次设有环状的原料区间、固体过滤层、废液区间、液体过滤层、气体蒸馏区间，所述过滤层连接炉体上、下壁，其中液体过滤层其底段为防腐隔离段，顶段为透气疏水段；气体蒸馏区间的顶部与钠钾收集器相通，底部与纯锂收集器相通；废液区间底部、原料区间底部分别与废液收集器、废渣收集器相通，且原料区间还与输料管路相通，所述区间通过套管与相应收集器相通，且套管上设有控制阀；所述电极为可调的变温电极。

设置可调的变温电极是为了调整炉体内的温度，可以将电极与变压器相连，通过调整电极电压实现对炉体温度的调整；或是配合性地将两支由交流变压器控制，下端呈锥形的探头以一定间距插入原料区间内，通过调整两探头的间距或是在炉体内的深度来实现对炉体温度的调整。本实用新型对变温电极的具体结构不做限定。

现结合本实用新型金属锂蒸馏提纯炉的工作原理，对本实用新型作进一步说明：

1.由输料管路将纯度为96％～99％的固态原料金属锂引入原料区间，启动变温电极，使炉内温度控制在200～500℃，此时原料区间内形成固液混合原料，其中固体为杂质重金属元素，部分液体通过固体过滤层进入废液区间内，由于液体过滤层的防腐隔离段的隔离作用，气体蒸馏区间内没有液体。(原料区间底部、废液区间底部的控制阀为关闭状态)

2.调整变温电极，使炉内温度控制在600～850℃，此时原料区间、废液区间内形成气态原料，气体通过液体过滤层的透气疏水段进入并在一定时间内充盈气体蒸馏区间。(废液区间内的控制阀均为关闭状态)

3.调整变温电极，使炉内温度控制在400～500℃时，气体蒸馏区间内形成液态高纯金属锂，杂质元素金属钠、钾依旧为气态，金属锂与杂质元素分别流入纯锂收集器和钠、钾收集器，然而先打开废液区间底部的控制阀，使废液完全流入废液收集器后，再打开原料区间底部的控制阀，将原料区间底部内的固体杂质导入到废渣收集器中。(气体蒸馏区间内的控制阀均为开启状态)

进一步，所述原料区间其顶部与废气收集器相通。上述步骤1中，待炉内温度控制在200～500℃后，原料中可能会产生一些多余的气体，设置与原料区间顶部相通的废气收集器，一方面是为了避免该类多余气体对钠、钾收集器中金属钠、钾纯度的影响，另一方面步骤1中原料大多位于原料区间，废气收集器于原料区间顶部相通，其排气效率高。

进一步，所述炉体侧壁上设有冷凝层。在炉体侧壁上设置冷凝层可以促进气态金属锂在炉体侧壁上的冷凝，而且炉体侧壁表面积较大，作用效果好。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是本实用新型金属锂的蒸馏提纯炉的纵剖面结构示意图。

图2是本实用新型金属锂的蒸馏提纯炉的横剖面结构示意图。

具体实施方式