Litiul, obținut prin electroliză sau prin metoda metalelor-vid, nu conține mai mult de 98-99% Li.
În tabel. 2 prezintă compoziția chimică a litiului, obținută prin metoda electrolitică.
Cea mai obișnuită și nedorită impuritate în litiu este azotul, sub influența căruia, la temperaturi ridicate, viteza de coroziune a materialelor structurale cu care contactele cu litiu lichid cresc brusc. La temperaturi mai scăzute, nitrura de litiu este eliberată în secțiunile reci ale conductelor sistemului și le înfundă.
Litiul nu are izotopi radioactivi de lungă durată, dar unele impurități pot cauza radioactivitatea reziduală cu durată lungă de viață în conturul conductei care depășește limita admisibilă la care este posibil să se lucreze fără protecție. Contaminarea cu litiu poate apărea atunci când este recepționată, precum și în timpul depozitării, procesării și utilizării.
Litiu purificare prin filtrare la temperaturi joase
Litiu poate fi purificat prin filtrare dintr-un impurități refractare (oxizi, nitruri și altele.) Până la limita de solubilitate a acestor impurități în litiu topit la o temperatură ușor deasupra punctului de topire al litiu pur. Purificarea oxizilor de litiu și nitruri bazate pe modificarea solubilității lor de temperatură. La temperaturi scăzute, aceste impurități precipită și pot fi filtrate.
Solubilitatea azotului și a oxigenului în litiu este dată mai jos ca funcție de temperatură,% (în greutate):
Din aceste date rezultă că oxigenul are o solubilitate mult mai scăzută în litiu decât azotul. Solubilitatea azotului crește rapid cu temperatura. Solubilitatea oxigenului în litiu la o temperatură puțin mai mare decât punctul său de topire este mai mică de 0,01%. Prin urmare, filtrarea cu litiu la temperatură joasă, de exemplu la 250 ° C, este mai eficientă pentru purificarea litiului din oxizi.
Pentru filtrare se utilizează filtre metalo-ceramice din fier, cu conținut scăzut de carbon sau din oțel inoxidabil.
Purificarea litiului prin "înghețarea" impurităților (utilizarea de capcane reci)
Purificarea litiului din oxigen și azot prin interacțiunea lor cu metale mai active
Litiu purificare prin distilare în vid
Pentru producerea de litiu de înaltă puritate se utilizează distilarea în vid și rectificarea metalelor tehnice. Presiunea de vapori a majorității impurităților metalice este semnificativ diferită de cea a vaporilor de litiu, astfel încât aceste impurități pot fi separate de litiu. Mai jos sunt raporturile de echilibru de echilibru ale vaporilor diferitelor metale prezente în litiu ca impurități, la elasticitatea vaporilor săi la 800 ° C:
Din aceste date rezultă că distilarea litiului trebuie să fie un proces eficient de purificare a impurităților de potasiu, sodiu, calciu, aluminiu, siliciu și fier.
Studiile privind purificarea litiului prin distilarea impurităților de sodiu și potasiu au fost realizate de Rogers și Vien. În Fig. 1 prezintă o diagramă a unui aparat pentru distilarea litiului. Procesul a fost efectuat într-un retort de oțel cu conținut redus de carbon (lungime 1,6 m, diametru 0,235 m). Un capăt al retortului, în care a fost localizat litiul tehnic, a fost plasat într-un inductor, iar celălalt a fost conectat la un sistem de vid care a creat un vacuum
Purificarea litiului prin rectificare
distilare de litiu a fost realizată în capacul (fig. 3) și beskolpachkovoy coloane. Diametrul coloanelor se ridica la 0,05 m, înălțimea corpului de 1,5 m coloană a fost făcută dintr-un aliaj special și secțiune. - Din Armco de fier. În procesul de rectificare, presiunea reziduală a fost de 6-7 * 10-3 mm Hg. Art. Puritatea metalului de bază 98,6% Li a fost încărcat într-un creuzet, cuptor I.S. încălzit. Litiu în deflegmator impurități volatile conținute de potasiu, sodiu și magneziu și fundurile conțin toate impuritățile volatile. Puritate calotă de litiu pe tăvi din coloană a fost de 99,99% și 99,98% beskolpachkovoy.
Curățarea litiului prin topirea zonei
Înainte de topirea zonei, litiul a fost filtrat din incluziuni mecanice. Terminarea zonei a fost efectuată într-o atmosferă de argon pur uscat. După 15 treceri la o viteză de 0,5 mm / min, s-au obținut rezultatele prezentate în tabelul 1. 5.
Prin urmare, puritatea de litiu de 99,79% a fost purificată până la 99,96%, adică este nesemnificativă, astfel încât metoda de purificare a zonei pentru litiu are un efect redus.
Purificarea litiului prin centrifugare
Metoda se bazează pe faptul că, atunci când centrifuga este rotit la o viteză de aproximativ 500 rot / min, sub influența forțelor centrifuge impuritățile mai grele sunt respinse la periferia metalelor (funduri) cartuș umplut cu litiu tehnic. Această metodă este caracterizată printr-un grad suficient de profund de purificare.
În Fig. 4 prezintă o schiță a unei centrifuge. Pentru a menține litiul în stare topită, centrifuga este prevăzută cu un încălzitor și o bobină pentru răcirea rapidă a metalului la sfârșitul procesului.
Mai jos este distribuția impurităților într-un lingou de litiu după centrifugare în combinație cu cristalizarea direcțională,% (în greutate):
După cum puteți vedea, partea superioară a lingoului conține mult mai puține impurități decât partea inferioară.
Trimiteți-le prietenilor: