一种金属锂镁分离方法

本发明属于锂镁分离，具体涉及一种金属锂镁分离方法。

背景技术：

1、高纯锂在多个行业中具有重要应用，特别是在高性能电池和特种陶瓷等领域。锂的提纯过程中需要去除包括镁在内的多种杂质，以确保产品的性能和可靠性。目前高纯锂除镁通过添加b2o3除镁，但存在成本高、流程长，锂纯度较低等问题。

2、此外，废锂镁合金的回收是锂资源循环利用的重要环节，对保护环境、节省资源和实现绿色可持续发展具有重要意义。目前，废锂镁合金的回收技术主要包括物理方法和化学方法：其中物理方法包括：如机械分离和熔融分离等，通过物理方式将锂从合金中分离出来。化学方法包括：通过化学反应转化为可再利用的形式，例如酸浸、溶剂萃取等。虽然理论上回收锂镁合金看起来可行且有益，实际操作中仍面临许多挑战：第一是成本问题：回收过程中的能耗较高，且技术要求复杂，对设备的要求也较高，这些都会增加回收的成本。第二是技术难题：锂镁合金的成分复杂，锂的含量相对较低，有效提取锂的技术难度较大，回收得到的锂的纯度很低。

3、综上所述，无论是高纯锂的制备还是锂镁合金的回收，均存在分离困难、纯度低等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种金属锂镁分离方法，本发明提供的分离方法能够实现锂镁100％分离效果，且成本低，适用于高纯锂除镁以及废旧锂镁合金回收。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了一种金属锂镁分离方法，包括以下步骤：

4、将含锂镁原料进行真空气化，得到镁蒸气和锂蒸气；将锂蒸气进行第一冷凝，得到金属锂，将镁蒸气进行第二冷凝，得到金属镁，所述第一冷凝的温度＞第二冷凝的温度。

5、优选的，所述真空气化的真空度为1～5pa。

6、优选的，所述真空气化的温度为650～850℃，时间为1～6h。

7、优选的，所述第一冷凝的温度为450～400℃。

8、优选的，所述第二冷凝的温度为350～250℃。

9、优选的，所述金属锂镁分离在管式炉中进行，所述管式炉中划分为真空气化区域、第一冷凝区域和第二冷凝区域，所述含锂镁原料位于所述真空气化区域，所述第一冷凝区域得到金属锂，所述第二冷凝区域得到金属镁。

10、优选的，所述管式炉抽真空至1～5pa后，对所述管式炉进行加热；所述管式炉中：所述真空气化区域的温度为650～850℃，所述第一冷凝区域的温度为450℃～400℃，所述第二冷凝区域的温度为350～250℃。

11、优选的，所述含锂镁原料包括锂锭或废旧锂镁合金；

12、所述锂锭中镁元素的质量百分含量＞0.01％；

13、所述废旧锂镁合金的型号包括mgli5、mgli10、mgli15、mgli20和mgli25中的一种或多种。

14、优选的，mgli5锂镁合金中锂元素的质量百分含量为4.5～5.5％，

15、mgli10锂镁合金中锂元素的质量百分含量为9～11％，

16、mgli15锂镁合金中锂元素的质量百分含量为14～16％，

17、mgli20锂镁合金中锂元素的质量百分含量为19～21％，

18、mgli25锂镁合金中锂元素的质量百分含量为24～26％。

19、优选的，第一冷凝得到的金属锂的纯度＞99.9％；第二冷凝得到的金属镁的纯度＞99.9％。

20、本发明提供了一种金属锂镁分离方法，包括以下步骤：将含锂镁原料进行真空气化，得到镁蒸气和锂蒸气；将锂蒸气进行第一冷凝，得到金属锂，将镁蒸气进行第二冷凝，得到金属镁，所述第一冷凝的温度＞第二冷凝的温度。本发明采用真空气化-分级冷凝的方法，首先将含锂镁原料中锂和镁由固相变为气相，然后通过气相镁和气相锂的不同冷凝温度实现锂和镁的分离。本发明提供的分离方法能够得到高纯度的锂单质和镁单质，同时分离方法步骤简单、成本低，适宜工业化推广。由实施例的结果表明：本发明通过真空气化-分级冷凝实现了原料中镁和锂的100％的分离效果，主要可以应用在两个领域，一个是制备高纯锂时除镁，一个是废旧锂镁合金回收。

1.一种金属锂镁分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的金属锂镁分离方法，其特征在于，所述真空气化的真空度为1～5pa。

3.根据权利要求1或2所述的金属锂镁分离方法，其特征在于，所述真空气化的温度为650～850℃，时间为1～6h。

4.根据权利要求1所述的金属锂镁分离方法，其特征在于，所述第一冷凝的温度为450～400℃。

5.根据权利要求1或4所述的金属锂镁分离方法，其特征在于，所述第二冷凝的温度为350～250℃。

6.根据权利要求1所述的金属锂镁分离方法，其特征在于，所述金属锂镁分离在管式炉中进行，所述管式炉中划分为真空气化区域、第一冷凝区域和第二冷凝区域，所述含锂镁原料位于所述真空气化区域，所述第一冷凝区域得到金属锂，所述第二冷凝区域得到金属镁。

7.根据权利要求6所述的金属锂镁分离方法，其特征在于，所述管式炉抽真空至1～5pa后，对所述管式炉进行加热；所述管式炉中：所述真空气化区域的温度为650～850℃，所述第一冷凝区域的温度为450℃～400℃，所述第二冷凝区域的温度为350～250℃。

8.根据权利要求1所述的金属锂镁分离方法，其特征在于，所述含锂镁原料包括锂锭或废旧锂镁合金；

9.根据权利要求8所述的金属锂镁分离方法，其特征在于，所述mgli5锂镁合金中锂元素的质量百分含量为4.5～5.5％，

10.根据权利要求1所述的金属锂镁分离方法，其特征在于，所述金属锂的纯度＞99.9％；所述金属镁的纯度＞99.9％。