专利名称：一种真空金属热还原制取金属锂的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金属锂的冶炼技术与生产设备，具体涉及一种真空金属热还原制 取金属锂的装置。
技术背景金属锂的生产方法是真空金属热还原法，但是这一方法并没有被广泛应用。原因 是这种方法采用的装置是外电阻加热。外电阻加热即反应物料处于反应器的内部，而热源 处于反应器的外部，热量首先需要通过反应器壁，然后再传到内部的反应物料，同时，外部 散热较多，热效率十分低下。而反应器由于受到传质和传热过程的限制，反应器的尺寸和大 小受到限制，其生产规模和单炉产能也都受到限制，另外收集金属锂的工艺和技术也不很 成熟，致使锂的生产成本也很高，电耗很大，很难行成规模化生产。
发明内容针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种真空金属热还原制取金属锂 的装置，采用本装置制取金属锂可以大大缩短反应周期，提高单炉产量，降低能耗，生产率
尚ο一种真空金属热还原制取金属锂的装置，包括反应室和收集室，反应室是由反应 室炉壳和设置在反应室炉壳内部的内衬组成，在反应室的内部安装有电阻发热体，在反应 室的侧面设置有反应室炉门，反应室的下部开有孔，在反应室下面对应孔的位置安装有收 集室，收集室有一个安装在反应室下部的收集室外壳，在收集室外壳内上部，反应室下面安 装有冷凝器，在收集室内对应冷凝器的下面设置有收集容器，在收集室外壳的侧面开有收 集室炉门，在收集室的下部设置有抽真空管口。所述的收集室外壳的外侧上部安装有冷却水套。所述的反应室炉门与反应室炉壳之间设置有真空垫圈。所述的收集室炉门与收集室外壳之间设置有真空垫圈。所述的反应室的下面安装有支柱。所述的内衬采用轻质保温砖或硅酸钙板或粘土质耐火砖。将反应物料置于本实用新型一种真空金属热还原制取金属锂的装置的反应室内， 通过反应室内的电阻发热体进行加热，使温度达到1000-1300°C，同时对反应室内抽真空， 保持反应室内的真空度达到20Pa以下，进行真空金属热还原反应，金属锂在反应室内呈气 态从还原反应物料中逸出，进入锂的收集室后变为液态，并流入收集室下方的收集容器中， 反应结束后，停止加热，继续保持真空度在20Pa以下，待反应室内温度降低到200°C以下， 对反应室内充入氩气，等到温度降到可手动操作后，打开收集室炉门，取出已经含有凝固金 属锂的收集容器，获得金属锂。本实用新型的有益效果本实用新型的真空金属热还原制取金属锂装置采用内电阻加热，热量直接传递给
3反应物料，散热少，热效率极高，能耗低，可以大大缩短反应的周期，而且单炉产量大，生产率高。
图1为本实用新型装置结构示意图；图中1-反应室，2-反应室炉壳，3-电阻发热体，4-内衬，5-冷凝器，6-收集室， 7-收集室外壳，8-收集容器，9-抽真空管口，10-收集室炉门，11-真空垫圈，12-冷却水套， 13-反应室炉门，14-支柱
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进_步描述实施例1 一种真空金属热还原制取金属锂的装置，包括反应室1和收集室6，反应室1是由 反应室炉壳2和设置在反应室炉壳2内部的内衬4组成，内衬4的材料采用轻质保温砖，主 要起隔热保温的作用，减少热量散失，在反应室1的内部安装有电阻发热体3，在还原反应 过程中对反应物料进行加热，在反应室1的侧面开有反应室炉门13，反应室炉门13与反应 室炉壳2之间安装有真空垫圈11，保证密封，避免在对反应室1内抽真空时有气体进入，反 应室1的下部开有孔，加热后的锂呈气态，通过孔进入到反应室1下面的收集室6内，反应 室1的下面安装有起支撑作用的支柱14，在反应室1下面对应孔的位置安装有收集室6，收 集室6有一个收集室外壳7，收集室外壳7的上部固定在反应室1的下壁面上，收集室外壳 7的外侧上部一周安装有冷却水套12，对冷凝器5进行强制制冷，提高制冷效果，加快气态 锂的冷凝，在收集室外壳7内上部，反应室1下面安装有冷凝器5，冷凝器5固定在反应室1 的下壁面上，在收集室6内正对冷凝器5的下面放置有收集容器8，气态的锂在冷凝器5内 冷却成为液态后，流入到冷凝器5下面的收集容器8内储存，在收集室外壳7的侧面开有收 集室炉门10，收集室炉门10与收集室炉壳之间安装有真空垫圈11，保证密封，避免在对收 集室6内抽真空时有气体进入，在收集室6的下部设置有抽真空管口 9，通过抽真空管口 9 对反应室1及收集室6内进行抽真空。实施例2:本实施例的真空金属热还原制取金属锂的装置与实施例1具有相同的结构基础 上，不同之处在于反应室的内衬4材料采用硅酸钙板。实施例3 本实施例的真空金属热还原制取金属锂的装置与实施例1具有相同的结构基础 上，不同之处在于反应室的内衬4材料采用粘土质耐火砖。
权利要求一种真空金属热还原制取金属锂的装置，包括反应室和收集室，其特征在于反应室是由反应室炉壳和设置在反应室炉壳内部的内衬组成，在反应室的内部安装有电阻发热体，在反应室的侧面设置有反应室炉门，反应室的下部开有孔，在反应室下面对应孔的位置安装有收集室，收集室有一个安装在反应室下部的收集室外壳，在收集室外壳内上部，反应室下面安装有冷凝器，在收集室内对应冷凝器的下面设置有收集容器，在收集室外壳的侧面开有收集室炉门，在收集室的下部设置有抽真空管口。
2.根据权利要求1所述的一种真空金属热还原制取金属锂的装置，其特征在于所述的 收集室外壳的外侧上部安装有冷却水套。
3.根据权利要求1所述的一种真空金属热还原制取金属锂的装置，其特征在于所述的 反应室炉门与反应室炉壳之间设置有真空垫圈。
4.根据权利要求1所述的一种真空金属热还原制取金属锂的装置，其特征在于所述的 收集室炉门与收集室外壳之间设置有真空垫圈。
5.根据权利要求1所述的一种真空金属热还原制取金属锂的装置，其特征在于所述的 反应室的下面安装有支柱。
6.根据权利要求1所述的一种真空金属热还原制取金属锂的装置，其特征在于所述的 内衬采用轻质保温砖或硅酸钙板或粘土质耐火砖。
专利摘要一种真空金属热还原制取金属锂的装置，包括反应室和收集室，反应室是由反应室炉壳和设置在反应室炉壳内部的内衬组成，在反应室的内部安装有电阻发热体，在反应室的侧面设置有反应室炉门，反应室的下部开有孔，在反应室下面对应孔的位置安装有收集室，收集室有一个安装在反应室下部的收集室外壳，在收集室外壳内上部，反应室下面安装有冷凝器，在收集室内对应冷凝器的下面设置有收集容器，在收集室外壳的侧面开有收集室炉门，在收集室的下部设置有抽真空管口。
文档编号C22B5/16GK201660686SQ201020155489
公开日2010年12月1日 申请日期2010年4月12日 优先权日2010年4月12日
发明者冯乃祥, 狄跃忠 申请人:东北大学