FR2532332A1 - Procede pour la preparation continue de lithium par electrolyse du chlorure de lithium dans un melange de sels fondus et appareillage pour la mise en oeuvre dudit procede - Google Patents
Procede pour la preparation continue de lithium par electrolyse du chlorure de lithium dans un melange de sels fondus et appareillage pour la mise en oeuvre dudit procede Download PDFInfo
- Publication number
- FR2532332A1 FR2532332A1 FR8214865A FR8214865A FR2532332A1 FR 2532332 A1 FR2532332 A1 FR 2532332A1 FR 8214865 A FR8214865 A FR 8214865A FR 8214865 A FR8214865 A FR 8214865A FR 2532332 A1 FR2532332 A1 FR 2532332A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- electrolysis
- mixture
- lithium
- cell
- anode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 54
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims abstract description 50
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 5
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 10
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims abstract description 5
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 24
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 12
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 claims description 5
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 1
- 239000011833 salt mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HCQWRNRRURULEY-UHFFFAOYSA-L lithium;potassium;dichloride Chemical compound [Li+].[Cl-].[Cl-].[K+] HCQWRNRRURULEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 3
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 3
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910007921 Li-Ca Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910008298 Li—Ca Inorganic materials 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 2-iodoquinoline Chemical compound C1=CC=CC2=NC(I)=CC=C21 FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000882 Ca alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical class [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- WULWWVRGKDUITB-UHFFFAOYSA-L [Cl-].[Ca+2].[Cl-].[Li+] Chemical compound [Cl-].[Ca+2].[Cl-].[Li+] WULWWVRGKDUITB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N beryllium oxide Inorganic materials O=[Be] LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- USOPFYZPGZGBEB-UHFFFAOYSA-N calcium lithium Chemical compound [Li].[Ca] USOPFYZPGZGBEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001804 chlorine Chemical class 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000374 eutectic mixture Substances 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000010405 reoxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 description 1
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 salts lithium chloride-potassium chloride Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/02—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of alkali or alkaline earth metals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA PREPARATION DE LITHIUM PAR ELECTROLYSE DU CHLORURE DE LITHIUM DANS UN MELANGE DE SELS FONDUS A BASE DE CHLORURE DE LITHIUM ET DE CHLORURE DE POTASSIUM DANS LESQUELS ON UTILISE: UNE CELLULE 1 COMPORTANT UNE ANODE GAINEE 10 ENTOUREE D'UNE CATHODE 2 IMMERGEE DANS LE BAIN; UNE ALIMENTATION 5 DE LA CELLULE; UN DISPOSITIF DE SORTIE 7 DU MELANGE OBTENU ET UN DISPOSITIF D'EVACUATION 9 DE LA PHASE GAZEUSE.
Description
La présente invention concerne un procédé pour la préparation de lithium
par électrolyse du chlorure de lithium dans un mélange de sels fondus; elle concerne également un appareillage utilisé
pour la mise en oeuvre dudit procédé.
On a déjà décrit, par exemple dans le cadre des procédés de préparation de silane des Brevets US 3 078 218 et 3 163 590, la préparation de lithium par électrolyse du chlorure de lithium contenu dans un mélange de sels fondus à base de chlorure de lithium et d'au moins un chlorure alcalin et/ou alcalino-terreux les dits procédés sont caractérisés par la mise en oeuvre d'au moins une des caractéristiques suivantes on opère en semi-continu, c'est-à-dire -que l'on charge la cellule d'électrolyse avec un mélange électrolysable et l'on réalise, sur ce mélange, l'électrolyse de la quantité de chlorure de lithium souhaitable, puis on admet dans le mélange restant une nouvelle charge de chlorure dé lithium, on utilise dès dispositifs complexes et délicats pour d'une part séparer, dans l'électrolyseur lui-même, le lithium obtenu d'avec le mélange des sels fondus et d'autre part éviter les réactions de recombinaison du chlore gazeux produit avec le lithium, c'est ainsi par exemple que l'on côntr 8 letrès soigneusement l'atmosphère de la cellule au-dessus de la couche de lithium et que l'on utilise un diaphragme dans le bain entre
l'anode et la cathode.
La présente invention vise un procédé simplifié pour la
réalisation de cette électrolyse; ce procédé présente les caracté-
ristiques suivantes il est mis en oeuvre en continu, on ne sépare pas, dans l'électrolyseur, le lithium produit du
mélange des sels fondus de sorte que l'on sort dudit électro-
lyseur un mélange constitué du lithium métallique et du mélange des sels fondus, ce qui simplifie considérablement la conduite de l'électrolyse. on effectue l'électrolyse sans utilisation d'un diaphragme entre l'anode et la cathode, mais en réalisant dans l'espace compris entre l'anode et la cathode, une circulation naturelle
rapide du milieu d'électrolyse.
enfin on protège l'anode contre une attaque éventuelle du lithium surnageant à la surface du milieu d'électrolyse et contre une éventuelle réoxydation directe du lithium sur l'anode en gainant ladite anode jusqu'au dessous de ladite
surface avec un matériau réfractaire isolant.
par ailleurs le chlore produit par l'électrolyse est soutiré en continu sans dilution par un gaz inerte ce qui permet son
utilisation industrielle immédiate.
Il va de soi que si, à partir du mélange sortant de l'électro-
lyseur, on désire récupérer le lithium pur, il conviendra de mettre en oeuvre des techniques connues de séparation de ce métal d'avec
le mélange des sels fondus.
Le milieu d'électrolyse est constitué d'un mélange de sels
fondus à base de chlorure de lithium et d'au moins un autre chlo-
rure alcalin et/ou alcalino-terreux qui, avec le chlorure de lithium, forment un mélange eutectique fondant à une température
comprise entre 320 et 360 'C environ Comme mélange binaire utili-
sable, on peut citer le chlorure de lithium et le chlorure de potassium; comme mélanges ternaires utilisables, on peut citer les mélanges contenant, en plus du chlorure de lithium et du chlorure de potassium, un chlorure choisi parmi les chlorures de sodium, de
rubidium, de strontium, de magnésium, de calcium et de baryum.
Dans tous les cas, on opérera dans un milieu liquide; l'élec-
trolyse devant être réalisée à une température comprise entre 400
et 5000 C environ et de préférence aux environs de 450 'C, il con-
vient que le mélange de sels fondus alimentant l'électrolyseur ait une composition assez voisine de la composition eutectique du mélange utilisé avec un excès en chlorure de lithium qui sera soumis à l'électrolyse C'est ainsi (par exemple) que si l'on utilise comme milieu d'électrolyse un mélange de chlorure de lithium et de chlorure de potassium, on considère qu'à 450 'C environ, la quantité de chlorure de lithium dudit mélange pourra varier d'environ 69 % en mole dans le mélange de sels fondus -entrant dans l'électrolyseur à environ 56 % en mole dans le mélange sortant de l'électrolyseur Dans ce cas, le chlorure de lithium peut être dans un excès allant jusqu'à 10 % en mole par rapport à la composition eutectique du mélange de sels fondus chlorure de lithium- chlorure de potassium. La première caractéristique du procédé est qu'il, est mis en oeuvre de façon continue; c'est dire que la cellule d'électrolyse est alimentée en continu avec un fluide constitué par le melange de sels fondus contenant, comme matériau électrolysable, du chlorure de lithium et que l'on enlève également de façon continue de l'électrolyseur les produits de l'électrolyse, c'est-à-dire le chlore d'une part et le mélange de lithium métallique et de sels
fondus d'autre part.
Comme autre caractéristique, on a signalé -le fait que l'on ne
sépare pas le lithium du mélange des sels fonduso Cette caractérisé.
tique, liée à la recirculation naturelle qui sera discutée plus loin, a comme conséquence que les sels fondus jouent un r 8 le de protection-visà-vis de la recombinaison possible du lithium qui surnage à la surface du mélange des sels fondus avec le chlore qui
forme l'atmosphère au-dessus de la surface du milieu d'électrolyse.
Il n'est donc pas nécessaire de prendre des précautions particu-
lières pour isoler le milieu d'électrolyse de ladite atmosphère de -
chlore On effectue de plus l'électrolyse sans utilisation d'un diaphragme grâce à l'organisation d'une circulation naturelle rapide du milieu d'électrolyse Ladite circulation sera dite
naturelle parce qu'elle est obtenue simplement par l'effet d'en-
trainement sur le milieu d'électrolyse des bulles de-chlore qui se
dégagent à l'anode; il n'est donc pas nécessaire,mais non impos-
sible d'utiliser un moyen de circulation indépendant de ce moyen naturel Comme le milieu d'électrolyse est entrainé verticalement par le mouvement ascendant des bulles de chlore dans l'espace situé entre l'anode et la cathode, il convient d'organiser une recirculation dudit milieu dans la cellule en faisant en sorte que ledit milieu redescende dans l'espace situé au-delà de la cathode pour pénétrer à nouveau, par des ouvertures convenablement aménagées, dans l'espace situé entre l'anode et la cathode La vitesse de circulation dudit milieu est élevée puisque si on représente par Vo la vitesse de passage du milieu d'électrolyse dans l'espace entre anode et cathode en absence de recirculation naturelle, la vitesse V réellement atteinte du fait de cette recirculation sera d'environ 100 fois Vo (elle était en moyenne dans
les divers essais effectués de 0,5 à S cm/sec).
Pour permettre cette circulation naturelle du milieu d'électrolyse, la partie supérieure de la cathode est immergée et
présente de préférence une forme évasée.
Le mouvement ascensionnel du milieu d'électrolyse lié à la forme de préférence évasée de la cathode permet de repousser le lithium vers les parois de la cellule et de faciliter ainsi son élimination naturelle par surverse en minimisant la recombinaison
avec le chlore.
Enfin, l'anode doit être protégée contre une attaque éven-
tuelle du lithium surnageant par une gaine en matériau réfractaire isolant qui plonge dans le bain d'électrolyse Par matériau
réfractaire, on entend un matériau qui reste inerte, à la tempéra-
ture d'électrolyse, vis-à-vis des produits avec lesquels ledit matériau réfractaire est en contact, c'est-à-dire essentiellement le mélange de sels fondus, le chlore et le lithium Ce matériau doit être isolant électriquement On utilisera donc le gainage de l'anode par un matériau tel-que l'alumine, le quartz, la silice, la
thorine, la zircone ou l'oxyde de béryllium.
Selon une variante du procédé de l'invention, il est possible de préparer par celui-ci et de façon similaire des alliages lithium-calcium contenant au moins 50 % en mole de lithium; dans ce cas on assure l'électrolyse d'un mélange chlorure de lithium-chlorure de calcium dans un mélange de sels fondus et dans
des conditions similaires à celles qui ont été exposées ci-dessus.
Le procédé selon l'invention conduit à la réalisation d'une cellule d'électrolyse présentant les caractéristiques techniques décrites ciaprès la cellule comporte une anode gainée entourée d'une cathode; la partie supérieure de la cathode immergée dans lé bain présente de préférence une forme évasée et des ouvertures sont ménagées à la base de ladite cathode l'alimentation de la cellule est réalisée préférentiellement par une amenée du mélange de sels fondus dans le bas de la cellule, enfin la cellule est pourvue de dispositifs de sortie, évacuant d'une part le mélange de -sels fondus et le lithium métallique et d'autre part le chlore gazeux Ces dispositifs sont constitués par un trop-plein et une évacuation de la
phase gazeuse qui surmonte le milieu d'électrolyse.
On donne ci-après de façon non limitative un exemple de réalisation de l'invention pour une cellule contenant un seul couple anode-cathode; la cellule d'électrolyse est schématisée 3 en coupe, sur la figure 1:
Le corps de la cellule 1 est en acier inoxydable.
La cathode 2, en acier inoxydable également, a une forme cylindrique; cette cathode est soudée au fond de la cellule et comporte, à sa partie inférieure des ouvertures 3 qui permettent la circulation du milieu d'électrolyse dans l'électrolyseur; la partie supérieure 4 de la cathode est disposée de façon à rester sous la surface du milieu d'électrolyse (lorsque la cellule est en fonctionnement) et a une forme évasée L'anode 6 est en graphite, de forme cylindrique et disposée à l'intérieur de la cathode; cette anode est gainée dans sa partie au-dessus du milieu d'électrolyse et jusqu'a une certaine distance au-dessous de la surface dudit milieu (lorsque la cellule est en fonctionnement) par une gaine
d'alumine 10.
L'alimentation en mélange de sels fondus est effectuée par un conduit d'amenée 5 qui débouche à la base de la cellule immédiatement au-dessous de l'espace situé entre l'anode et la cathode. La sortie des gaz (chlore) est réalisée à la partie supérieure
de la cellule en 9; la sortie du mélange provenant de l'élec-
trolyse est réalisée par le conduit 7 dont le niveau 8 déter-
mine le niveau du milieu d'électrolyse dans la cellule.
pour donner un ordre de grandeur des dimensions d'une cellule de ce type on peut indiquer que la distance entre l'anode et la cathode est de l'ordre de 1 à 5 cm environ et que la hauteur du milieu d'électrolyse (sensiblement la hauteur immergée de l'anode) est de l'ordre de 2 à 10 cm.
La description qui précède permet de constater que le chlore
qui se dégage dans l'électrolyse est extrait de l'électrolyseur sans être dilué avec, par exemple, un gaz inerte Cette caractéristique est importante dans la mesure o ce chlore peut
être utilisé tel quel industriellement.
La cellule décrite est utilisable pour réaliser l'électrolyse du chlorure de lithium dans un milieu de sels fondus ou selon la variante du procédé de l'invention pour effectuer simultanément l'électrolyse du chlorure de lithium et du chlorure de calcium (donnant naissance à un alliage Li-Ca) si ce dernier produit est
présent dans le mélange.
Selon l'invention, on effectue l'électrolyse du chlorure de lithium dans un mélange à base de chlorure de lithium-chlorure de potassium ayant une composition voisine de l'eutectique; pour une intensité de 45 A avec une surface active cathodique de 80 cm 2 et une surface anodique de 40 cm 2, la distance interpolaire étant de 1,6 cm, on obtient des rendements faradiques de 85 90 % avec une
tension de 6,0 volts.
On voit donc que ce dispositif, relativement simple, permet d'obtenir du lithium à un coût énergétique très satisfaisant ( 27
k Wh/kg Li).
Dans la variante on effectue l'électrolyse d'un mélange à base de chlorure de lithium-chlorure de potassium, chlorure de calcium, ce mélange ayant une composition voisine de l'eutectique; pour une intensité de 40 A, avec une surface cathodique active de 1,5 dm 2 et une surface anodique de 0,47 dm 2 (la distance entre les électrodes étant 2 cm), le rendement faradique est supérieur à 85 %, la tension aux bornes de la cellule est de 6,6 V et l'alliage Li-Ca
obtenu contient 76 % de Li et 24 % de Ca en mole.
L'extrapolation du dispositif d'électrolyse décrit ci-dessus au stade industriel peut être réalisé par exemple comme représenté sur les figures 2 et 2 bis par la mise en oeuvre de plusieurs
couples anode-cathode.
Sur cette figure on note en 11 la paroi de l'électrolyseur,
en 12 les cathodes qui sont disposées à l'intérieur de l'élec-
trolyseur; ces cathodes sont percées 13 à leur base, en 14 les anodes qui sont gainées sur une certaine hauteur avec de l'alumine, en 15 l'alimentation en mélange de l'électrolyseur,
en 16 l'évacuation du mélange ayant subi l'électrolyse.
Une telle cellule a un-diamètre total d'environ 120 cm, les anodes ( 4) en graphite ont un diamètre de l'ordre de 14 cm, les cathodes disposées autour des anodes sont en acier et ont un diamètre intérieur d'environ 20 cm La partie haute de l'anode est
gainée d'alumine.
La cellule est alimentée à l'aide d'un mélange de chlorure de lithiumchlorure de potassium contenant un excès d'environ 10 % en moles de chlorure de lithium, par rapport à l Veutectique, la température de l'électrolyse est de 450 C, on travaille à 12 lu& (soit 4 x 3 k A) (densité de courant anodique 85,2 A/dm 2 et cathodique 58,7 A/dm 2) et sous 7 V On obtient avec un débit convenable la production de 2,8 kg/h de lithium dispersé dans le mélange des sels fondus ce qui correspond à un rendement faradique
de 90 %.
Claims (4)
1) Procédé pour la préparation continue de lithium par électro-
lyse du chlorure de lithium dans un mélange de sels fondus carac-
térisé en ce que: on effectue l'électrolyse en continu avec une circulation naturelle du milieu d'électrolyse entre les électrodes sans utilisation d'un diaphragme entre l'anode et la cathode, on récupère en continu d'une part le lithium dans le mélange de sels fondus sans en opérer la séparation et d'autre part le
chlore sous forme gazeuse.
2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue l'électrolyse d'un mélange de sels fondus constitué d'un mélange de chlorure de lithium et de chlorure -de potassium et contenant un excès de chlorure de lithium pouvant aller jusqu'à 10 % en mole, par rapport à la composition eutectique et en ce que l'électrolyse est effectuée à une température comprise entre 400 et
-500 C et de préférence de 450 'C.
3) Cellule d'électrolyse utilisable pour la mise en oeuvre d'un
procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que:
la cellule comporte une anode entourée d'une cathode; des ouvertures sont ménagées à la base de ladite cathode; la partie supérieure de la cathode immergée dans le bain est de préférence de forme évasée, l'alimentation de la cellule est réalisée par amenée du chlorure de lithium dans le mélange de sels fondus à la base de la cellule, la cellule est pourvue de dispositifs de sortie du mélange obtenu, dispositifs constitués par un trop-plein et une évacuation de la phase gazeuse qui surmonte le milieu
d'électrolyse.
l'anode est gainée avec un matériau réfractaire isolant dans la partie o cette anode est en contact avec l'atmosphère surmontant le milieu d'électrolyse et plonge dans ledit milieu.
4) Cellule d'électrolyse selon la revendication 3 caractérisée en
ce qu'elle comporte plusieurs couples anode-cathode.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8214865A FR2532332B1 (fr) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | Procede pour la preparation continue de lithium par electrolyse du chlorure de lithium dans un melange de sels fondus et appareillage pour la mise en oeuvre dudit procede |
| EP83401664A EP0107521B1 (fr) | 1982-08-31 | 1983-08-16 | Procédé pour la préparation continue de lithium par électrolyse du chlorure de lithium dans un mélange de sels fondus et appareillage pour la mise en oeuvre dudit procédé |
| DE8383401664T DE3372295D1 (en) | 1982-08-31 | 1983-08-16 | Process for the continuous production of lithium by electrolysis of lithium chloride in a molten salt mixture, and apparatus for carrying out said process |
| CA000435666A CA1202596A (fr) | 1982-08-31 | 1983-08-30 | Procede pour la preparation continue de lithium par electrolyse du chlorure de lithium dans un melange de sels fondus et appareillage pour la mise en oeuvre dudit procede |
| JP15817183A JPS5985880A (ja) | 1982-08-31 | 1983-08-31 | 溶融した塩類の混合物の中で塩化リチウムを電解してリチウムを連続的に製造する方法および装置 |
| US06/788,170 US4617098A (en) | 1982-08-31 | 1985-10-16 | Continuous electrolysis of lithium chloride into lithium metal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8214865A FR2532332B1 (fr) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | Procede pour la preparation continue de lithium par electrolyse du chlorure de lithium dans un melange de sels fondus et appareillage pour la mise en oeuvre dudit procede |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2532332A1 true FR2532332A1 (fr) | 1984-03-02 |
| FR2532332B1 FR2532332B1 (fr) | 1986-04-04 |
Family
ID=9277145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8214865A Expired FR2532332B1 (fr) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | Procede pour la preparation continue de lithium par electrolyse du chlorure de lithium dans un melange de sels fondus et appareillage pour la mise en oeuvre dudit procede |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0107521B1 (fr) |
| JP (1) | JPS5985880A (fr) |
| CA (1) | CA1202596A (fr) |
| DE (1) | DE3372295D1 (fr) |
| FR (1) | FR2532332B1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2560221A1 (fr) * | 1984-02-24 | 1985-08-30 | Rhone Poulenc Spec Chim | Procede et dispositif pour la fabrication de lithium en continu |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3532956A1 (de) * | 1985-09-14 | 1987-03-19 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von lithiummetall hoher reinheit durch schmelzflusselektrolyse |
| JP2007063585A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Sumitomo Titanium Corp | 溶融塩電解方法および電解槽並びにそれを用いたＴｉの製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2075150A (en) * | 1932-11-07 | 1937-03-30 | Justin F Wait | Process for the producing of metals and utilization thereof |
| US3344049A (en) * | 1967-09-26 | Method of producing lithium | ||
| US3962064A (en) * | 1973-09-07 | 1976-06-08 | Commissariat A L'energie Atomique | Electrolyzer and a method for the production of readily oxydizable metals in a state of high purity |
| JPS5443811A (en) * | 1977-09-16 | 1979-04-06 | Asahi Glass Co Ltd | Production of metallic lithium |
-
1982
- 1982-08-31 FR FR8214865A patent/FR2532332B1/fr not_active Expired
-
1983
- 1983-08-16 DE DE8383401664T patent/DE3372295D1/de not_active Expired
- 1983-08-16 EP EP83401664A patent/EP0107521B1/fr not_active Expired
- 1983-08-30 CA CA000435666A patent/CA1202596A/fr not_active Expired
- 1983-08-31 JP JP15817183A patent/JPS5985880A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3344049A (en) * | 1967-09-26 | Method of producing lithium | ||
| US2075150A (en) * | 1932-11-07 | 1937-03-30 | Justin F Wait | Process for the producing of metals and utilization thereof |
| US3962064A (en) * | 1973-09-07 | 1976-06-08 | Commissariat A L'energie Atomique | Electrolyzer and a method for the production of readily oxydizable metals in a state of high purity |
| JPS5443811A (en) * | 1977-09-16 | 1979-04-06 | Asahi Glass Co Ltd | Production of metallic lithium |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 91, 1979, réf. no. 114503a, page 446, Columbus Ohio (US) & JP - A - 79 43 811 (ASAHI GLASS CO., LTD.) (06.04.1979) * |
| ELECTROCHEMICAL TECHNOLOGY, vol. 1, no. 3-4, mars-avril 1963 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2560221A1 (fr) * | 1984-02-24 | 1985-08-30 | Rhone Poulenc Spec Chim | Procede et dispositif pour la fabrication de lithium en continu |
| EP0156668A1 (fr) * | 1984-02-24 | 1985-10-02 | Rhone-Poulenc Chimie | Procédé et dispositif pour la fabrication de lithium en continu |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2532332B1 (fr) | 1986-04-04 |
| DE3372295D1 (en) | 1987-08-06 |
| EP0107521A1 (fr) | 1984-05-02 |
| JPS5985880A (ja) | 1984-05-17 |
| CA1202596A (fr) | 1986-04-01 |
| EP0107521B1 (fr) | 1987-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0219367B1 (fr) | Cellule d'électrolyse organique à électrode consommable | |
| US4617098A (en) | Continuous electrolysis of lithium chloride into lithium metal | |
| CH410441A (fr) | Procédé d'affinage du silicium et du germanium | |
| FR2691169A1 (fr) | Alliages de métaux réfractaires aptes à la transformation en lingots homogènes et purs et procédés d'obtention des dits alliages. | |
| FR2518124A1 (fr) | Elements cathodiques flottants, a base de refractaire electroconducteur, pour la production d'aluminium par electrolyse | |
| EP0107521B1 (fr) | Procédé pour la préparation continue de lithium par électrolyse du chlorure de lithium dans un mélange de sels fondus et appareillage pour la mise en oeuvre dudit procédé | |
| FR2560896A1 (fr) | Procede d'obtention d'un metal par electrolyse d'halogenures en bain de sels fondus comportant un double depot simultane et continu et dispositifs d'application | |
| CA1250544A (fr) | Procede et dispositif pour la fabrication de lithium en continu | |
| EP0053567B1 (fr) | Cellule pour la préparation de métaux polyvalents tels que Zr ou Hf par électrolyse d'halogénures fondus et procédé de mise en oeuvre de cette cellule | |
| FR2533590A1 (fr) | Procede de preparation electrolytique d'aluminium a partir de chlorure d'aluminium | |
| EP0230171B1 (fr) | Procédé et Appareillage pour la préparation en continu de lithium par électrolyse du chlorure de lithium | |
| FR2559473A1 (fr) | Procede de production de silicium purifieÿa | |
| EP0184515A1 (fr) | Procédé de préparation électrolytique de terres rares ou de leurs alliages et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé | |
| FR2708000A1 (fr) | Aluminium électroraffiné à basse teneur en uranium, thorium et terres rares. | |
| EP0102890A1 (fr) | Procédé et dispositif d'hydrogénation en continu du lithium dans un mélange de sels fondus | |
| FR2661425A1 (fr) | Procede de preparation electrolytique, en milieu de fluorures fondus, de lanthane ou de ses alliages avec le nickel. | |
| CH649102A5 (fr) | Cellule electrolytique pour la production electrolytique d'aluminium. | |
| FR2655055A1 (fr) | Procede d'electroraffinage de l'aluminium. | |
| RU2164258C1 (ru) | Способ подготовки карналлита к электролизу | |
| NZ206098A (en) | A method for the electrolytic production of magnesium | |
| EP0394154B1 (fr) | Dispositif d'élaboration en continu d'un métal multivalent par électrolyse d'un halogénure dudit métal dissous dans un bain d'au moins un sel fondu | |
| BE536710A (fr) | ||
| WO2024132980A1 (fr) | Dispositif pour une electrodeposition anti-dendrites | |
| EP4431454A1 (fr) | Appareil et procédé de production de silicium de pureté 3n ou supérieure par purification d'un silicium de pureté 2n | |
| FR2709498A1 (fr) | Procédé et installation d'affinage d'aluminium. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |