锂电解过程中杂质元素的电化学行为

采用循环伏安法研究了锂电解过程中杂质元素的电化学行为。电解过程中杂质元素镁将优先于锂在阴极析出,然后是金属锂的欠电位沉积形成镁锂合金,最后才是金属锂的析出,Mg^(2+)的还原电极过程受扩散控制,扩散系数为1.44×10^(-5)cm^(2)/s;微量的Ca^(2+)即发生钙锂共沉积;在含少量氯化钠的熔盐体系中,杂质元素钠被锂还原并形成合金,随着电解质体系中氯化钠含量的增加,金属锂中的钠含量有较大的增加;杂质元素铁优先于锂在阴极析出,在阴极被还原成海绵铁使阴极钝化,引起熔盐体系锂的析出电流急剧降低,Fe^(3+)的还原电极过程受扩散控制,扩散系数为3.14×10^(-5)cm^(2)/s。

杂质对金属锂电解过程的影响

以50%KCl-50%LiCl体系为熔盐电解质体系,研究杂质包括NaCl、CaCl2、MgCl2、FeCl3、Li2SO4在420℃下对电解过程的影响。结果表明:NaCl、CaCl2、MgCl2优先于金属锂在阴极析出钠、镁、钙,进入金属锂产品中,同时引起金属锂聚集性变差,降低电流效率和锂收率;FeCl3在阴极上析出海绵铁形成钝化膜,影响电解过程;Li2SO4在阴极上与金属锂发生氧化还原反应,消耗金属锂生成Li2O和Li2S,降低电流效率和锂收率。

氯气吸收液制备聚合氯化铁及其絮凝性能研究

以电解法制备金属锂的氯气吸收液为原料,制备聚合氯化铁絮凝剂(PFC),并考察了聚合氯化铁对蒙脱石悬浊液的絮凝性能。结果表明:在碱铁物料比为2.7:1、吸收液全铁含量为10.2%、反应温度为35℃时得到的聚合氯化铁,悬浮固体的去除率可达95%以上,且物化性质符合化工行业标准HG/T4672-2014中的主要指标规定。