本發(fā)明涉及高溫熔鹽除雜，具體而言，涉及一種去除licl-kcl電解質(zhì)中ba2+、ca2+的方法。

背景技術(shù)：

1、隨著近年來新能源領(lǐng)域的發(fā)展，市場對鋰及其相關(guān)產(chǎn)品需求逐漸增大，鋰及其化合物在電池領(lǐng)域的地位愈發(fā)重要，其中金屬鋰廣泛應(yīng)用于儲能、化工、醫(yī)藥、冶金、電子工業(yè)等領(lǐng)域。金屬鋰的生產(chǎn)方法有真空熱還原法和熔鹽電解法，其中熔鹽電解法在工業(yè)上的應(yīng)用較普遍，以熔融的氯化鋰、氯化鉀作為原料電解制備金屬鋰。在熔鹽電解法生產(chǎn)過程中，隨著持續(xù)電解生產(chǎn)，熔鹽中的金屬陽離子雜質(zhì)含量也越來越高，主要有ba2+、mg2+、ca2+、na+等。由于bacl2分解電壓高于licl、kcl的分解電壓，因此隨著電解的進(jìn)行，雜質(zhì)ba2+逐漸富集；cacl2分解電壓和licl分解電壓很接近，電解過程中會有少量ca2+殘留。若不對電解質(zhì)進(jìn)行處理，當(dāng)電解質(zhì)中的ba2+、ca2+富集到一定濃度時(shí)，會影響電解金屬鋰品質(zhì)、降低電解電流效率。

2、目前，去除licl-kcl電解質(zhì)中的鋇離子大致采用以下幾種方法：

3、①替換法：將熔鹽電解質(zhì)進(jìn)行替換；

4、②稀釋法：將新電解質(zhì)和舊電解質(zhì)混合使用，稀釋其中的雜質(zhì)；

5、③濕法凈化：待熔融電解質(zhì)冷卻后水溶得到電解質(zhì)溶液，根據(jù)不同雜質(zhì)離子加入對應(yīng)的除雜劑，經(jīng)沉降/壓濾/離心得到凈化后電解質(zhì)溶液，最后通過結(jié)晶、干燥得到凈化后電解質(zhì)；

6、④預(yù)電解除雜：利用電解質(zhì)中物質(zhì)間不同的分解電壓，將電解質(zhì)中的雜質(zhì)優(yōu)先電解出來，從而分離雜質(zhì)。

7、其中，替換和稀釋法無法除掉電解質(zhì)中的鋇離子，且成本高；濕法除雜效果較好，但處理流程長、費(fèi)用高，并需要額外的濕法處理線；由于bacl2和cacl2分解電壓分別高于和接近licl和kcl，預(yù)電解無法優(yōu)先電解bacl2，ca2+也有所殘留。

8、鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種去除licl-kcl電解質(zhì)中ba2+、ca2+的方法，以解決或改善上述技術(shù)問題。

2、本發(fā)明可這樣實(shí)現(xiàn)：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種去除licl-kcl電解質(zhì)中ba2+、ca2+的方法，包括以下步驟：向熔融狀態(tài)下含有ba2+、ca2+其中一種或兩種離子的licl-kcl電解質(zhì)中加入固化劑反應(yīng)，生成高熔點(diǎn)鹽類固體，經(jīng)過固液分離實(shí)現(xiàn)除去所含的ba2+、ca2+。

4、在可選的實(shí)施方式中，固化劑的實(shí)際加入量為理論加入量的90％～110％。

5、在可選的實(shí)施方式中，固化劑包括硫酸鉀、硫酸鋰、硫酸鈉和磷酸鈉中的至少一種。

6、在可選的實(shí)施方式中，向溫度達(dá)到400℃～500℃的licl-kcl電解質(zhì)中加入固化劑。

7、在可選的實(shí)施方式中，licl-kcl電解質(zhì)和固化劑的反應(yīng)溫度不低于400℃。

8、在可選的實(shí)施方式中，當(dāng)固化劑為硫酸鉀、硫酸鋰和硫酸鈉中的至少一種時(shí)，licl-kcl電解質(zhì)和固化劑的反應(yīng)溫度為400℃～1000℃。

9、在可選的實(shí)施方式中，當(dāng)所述固化劑為磷酸鈉時(shí)，licl-kcl電解質(zhì)和固化劑的反應(yīng)溫度為400℃～500℃。

10、在可選的實(shí)施方式中，licl-kcl電解質(zhì)和固化劑的反應(yīng)時(shí)間為1h～5h。

11、在可選的實(shí)施方式中，將反應(yīng)結(jié)束后的反應(yīng)體系降溫至400℃～500℃，隨后固液分離。

12、在可選的實(shí)施方式中，固液分離采用過濾方式進(jìn)行。

13、在可選的實(shí)施方式中，過濾方式包括自然過濾、真空過濾和加壓過濾中的任意一種。

14、本發(fā)明的有益效果包括：

15、通過將固化劑與licl-kcl電解質(zhì)中所含的鋇離子和/或鈣離子形成高熔點(diǎn)的鋇鹽和/或鈣鹽沉淀，再經(jīng)固液分離，即可達(dá)到除鋇和/或鈣離子的目的，實(shí)現(xiàn)電解質(zhì)的凈化。該方法處理流程簡單，耗時(shí)短，處理成本低，處理過程中不產(chǎn)生廢水和廢氣；此外，該方法可直接在原有生產(chǎn)設(shè)備中進(jìn)行處理，處理后電解質(zhì)可直接用于生產(chǎn)，不用另加處理設(shè)備。

技術(shù)特征：

1.一種去除licl-kcl電解質(zhì)中ba2+、ca2+的方法，其特征在于，包括以下步驟：向熔融狀態(tài)下含有ba2+、ca2+其中一種或兩種離子的licl-kcl電解質(zhì)中加入固化劑反應(yīng)，生成高熔點(diǎn)鹽類固體，經(jīng)過固液分離實(shí)現(xiàn)除去所含的ba2+、ca2+。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述固化劑的實(shí)際加入量為理論加入量的90％～110％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1～2任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述固化劑包括硫酸鉀、硫酸鋰、硫酸鈉和磷酸鈉中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～2任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，向溫度達(dá)到400℃～500℃的所述licl-kcl電解質(zhì)中加入所述固化劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1～2任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述licl-kcl電解質(zhì)和所述固化劑的反應(yīng)溫度不低于400℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述固化劑為硫酸鉀、硫酸鋰和硫酸鈉中的至少一種時(shí)，所述licl-kcl電解質(zhì)和所述固化劑的反應(yīng)溫度為400℃～1000℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述固化劑為磷酸鈉時(shí)，所述licl-kcl電解質(zhì)和所述固化劑的反應(yīng)溫度為400℃～500℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述licl-kcl電解質(zhì)和所述固化劑的反應(yīng)時(shí)間為1h～5h。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將反應(yīng)結(jié)束后的反應(yīng)體系降溫至400℃～500℃，隨后固液分離。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，固液分離采用過濾方式進(jìn)行；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種去除LiCl?KCl電解質(zhì)中Ba<supgt;2+</supgt;、Ca<supgt;2+</supgt;的方法，屬于高溫熔鹽除雜技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括以下步驟：向熔融狀態(tài)下含有Ba<supgt;2+</supgt;、Ca<supgt;2+</supgt;其中一種或兩種離子的LiCl?KCl電解質(zhì)中加入固化劑反應(yīng)，生成高熔點(diǎn)鹽類固體，經(jīng)過固液分離實(shí)現(xiàn)除去所含的Ba<supgt;2+</supgt;、Ca<supgt;2+</supgt;，實(shí)現(xiàn)電解質(zhì)的凈化。該方法處理流程簡單，耗時(shí)短，處理成本低；此外，該方法可直接在原有生產(chǎn)設(shè)備中進(jìn)行處理，處理后電解質(zhì)可直接用于生產(chǎn)，不用另加處理設(shè)備。

技術(shù)研發(fā)人員：陳秋旭,趙垓,莫川,王星月,劉強(qiáng),張利
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶天齊鋰業(yè)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9