ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение металлического лития из "Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия" Для понижения рабочей температуры процесса электролиза в качестве электролита применяют смеси Li l с КС1 или LiBr [2, 3]. Заслуживает внимания и электролиз расплавов, содержащих Lid и LiF [2] или Li l и ВаСЬ [4]. Использование смеси различных солей при электролизе расплавов имеет и другие преимущества уменьшается летучесть солей, в большинстве случаев увеличивается электропроводность расплава, частично устраняется анодный эффект. [c.380] Выбор состава электролита определяется наиболее целесообразным сочетанием некоторых физико-химических характеристик его компонентов. Основным компонентом электролита, расходующимся при электролизе, должно быть наиболее дешевое, термически устойчивое, нелетучее и негигроскопичное, более или менее легкоплавкое соединение лития, обладающее хорошей электропроводностью и возможно более низким потенциалом разложения. Второй компонент электролита (так называемая солевая добавка) должен помимо указанных выше качеств иметь более высокий потенциал разложения при рабочей температуре электролиза и образовывать с основным компонентом либо системы эвтектического типа, либо твердые растворы с минимумом на кривой плавкости. [c.380] Рассматривая с этих позиций состав электролитов, используемых в промышленной и лабораторной практике, следует признать смесь Li I и LiBr наименее удачной, так как в процессе электролиза расходуется LiBr— дорогостоящая литиевая соль, обладающая по сравнению с Li l меньшим потенциалом разложения [2,3]. [c.380] Однако по экономическим соображениям для получения металлического лития до сих пор продолжают пользоваться предложенной еще в 1893 г. А. Гунтцем [7] эвтектической смесью, содержащей 58,5 мол. % Li l и 41,5 мол. % КС1 и плавящейся при 361°С. [c.381] Для электролиза расплава хлоридов лития и калия предложено большое число разнообразных электролизеров [2, 3, 5, 8—11], общее представление о конструк ции которых дает рис. 42. [c.381] Получение лития электролизом осуществляется следующим образом смесь высушенных хлоридов лития и калия сначала расплавляют при нагреве всей ванны пламенем газовой или нефтяной форсунки, а затем на электроды подают постоянное напряжение, после чего форсунку отключают и электролит поддерживают в расплавленном состоянии (температура 400—460° С) за счет тепла, выделяющегося в результате прохождения тока через расплав. В зависимости от размеров ванны и электродов напряжение при электролизе колеблется от 6 до 20 в, а сила тока — от 80 до 900 а (в расчете на рабочую поверхность электрода). [c.381] Схема электролизной ванны для получения металляческого лнтня /-стальной кожух ванны 2 —камера для разогрева ванны 3 —газовая или нефтяная форсунка 4 —химически и термически устойчивая футеровка 5-графитный анод в—стальные катоды 7 —диафрагма из железной сетки в-диафрагма из химически и термически устойчивого материала 9 —жидкий литий /й —бункер для загрузки солей И — отверстие для удаления жидкого лития. [c.381] На получение 1 кг металлического лития расходуется от 7 до 11 кг Li l и от 40 до 144 квт-ч электроэнергии [2, 3, 8, 10, И]. Выход по току достигает 90—93% [2, 3]. [c.382] Содержание примесей в металле зависит от состава электролита (при обеднении электролита хлоридом лития содержание калия возрастает), материала футеровки ванны и электродов, режима электролиза, чистоты хлоридов калия и лития и т. д. Качество исходных хлоридов лития и калия должно быть достаточно высоким хлориды не должны содержать такие примеси, как ЗЮг, 80 , 0Н , Ма Ba , a , РегОз, которые крайне неблагоприятно влияют на процесс электролиза. [c.382] Долговечность ванн и чистота металла определяются в основном качеством футеровки. Материалы, используемые для футеровки ванн, не равноценны по своей химической стойкости в среде расплавленного электролита алундовая и муллитовая футеровки загрязняют литий алюминием (до 0,12%) талько-магнези-товая или талько-хлоритовая футеровки — значительным количеством магния и кремния, а при наружном обогреве ванны, выложенной талько-магнезитовым или талько-хлоритовым, часто наблюдается просачивание расплавленного электролита через футеровку. Более высокой коррозионной стойкостью обладают графит, графито-шамотные керамические массы и керамические массы на основе двуокиси циркония [2, 3, 9, 11, 12]. Графит считается лучшим материалом для футеровки электролизных ванн, хотя и он частично взаимодействует с расплавленным литием с образованием карбида лития Li2 2, разлагающегося затем в электролите с выделением углерода [2]. Помимо этого обнаружено, что графитовые блоки постепенно пропитываются электролитом [13]. [c.382] В связи с тем, что футеровка и анод ванны с течением времени разрушаются, загрязняя примесями электролит и образуя отложения шлама на дне ванны, необходимо производить периодически по мере загрязнения смену электролита. Отработанный электролит регенерируют [3]. [c.382] Для получения особо чистого лития применяют электролиз расплава эвтектической смеси LiBr и Li l в металлической ванне с водоохлаждаемыми стенками для создания футеровки за счет гарниссажа из застывших солей [2, 5]. [c.383] Вернуться к основной статье