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公开(公告)号：CN119553318A
公开(公告)日：2025-03-04
申请号：CN202411816039.0
申请日：2024-12-11
Applicant: 东北大学
Abstract: 本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种电解法生产金属锂的电解槽及方法，该电解槽包括槽壳、保温层、阳极、阴极、阳极导杆、电解槽盖板、阳极气体隔板、炭质内衬、耐火材料。该方法以碳酸锂为原料，以氟化盐为熔盐电解质，加热使电解槽内部温度达到480‑600℃，然后将熔融的电解质熔体导入到电解槽中，使电解质熔体厚度达到20cm以上，将阳极插入电解质熔体中，通电进行电解，通电后，向电解质熔体中加入碳酸锂，碳酸锂加入到电解质中后，碳酸锂首先发生分解，生成氧化锂，氧化锂溶解进入电解质熔体中，锂离子在阴极被电化学还原成为金属锂，金属锂上浮进入到集锂室中。该方法电解生产的金属锂纯度较高，节能环保，具备产业优势。
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公开(公告)号：CN118993001A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202411113774.5
申请日：2024-08-14
Applicant: 山西亚鑫能源集团有限公司 , 东北大学
Abstract: 本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种废旧磷酸铁锂提锂渣制备磷酸钾及磷酸二氢钾的方法，解决现有技术中废旧磷酸铁锂电池提锂后的磷酸铁废渣无法利用等问题。以废旧磷酸铁锂提锂废渣为原料，以氢氧化钾为添加剂进行煅烧，将磷酸铁锂分解，然后进行去离子水浸出使磷以磷酸钾的形式溶解进入溶液，浸出液经净化后蒸发浓缩结晶磷酸钾或浸出液经净化后加入磷酸调整pH值后蒸发浓缩结晶磷酸氢二钾或磷酸二氢钾，而浸出渣经烘干后转化为主要成分为四氧化三铁的炼铁原料。采用本发明的废旧磷酸铁锂提锂渣制备磷酸钾及磷酸二氢钾的方法，可实现提锂废渣的全组分利用，且整个工艺简单，产品附加值高。
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公开(公告)号：CN117737794A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202410102860.X
申请日：2024-01-25
Applicant: 东北大学
Abstract: 一种阴极可更换的铝电解槽，在铝电解槽中部竖直固设有绝缘挡板，在绝缘挡板底部开设有铝液通道孔，绝缘挡板两侧区域分别为阳极炭块区域和阴极炭块区域，两个区域底部通过铝液通道孔导通；绝缘挡板为一个或多个；绝缘挡板为一个时，阳极炭块区域和阴极炭块区域均为一个，两个区域对称分布在绝缘挡板两侧；绝缘挡板为多个时，阳极炭块区域和阴极炭块区域交替布设；阴极区域内采用悬挂式结构安装有阴极炭块；阴极炭块通过阴极钢爪悬挂于底部内衬上方，阴极钢爪与阴极母线相连，阴极炭块浸入铝液中。在铝电解槽生产过程中，破损阴极可更换，无需停槽大修底部内衬，保证连续生产作业，降低固废产出，提高铝电解槽使用寿命、阴极炭块利用率及经济利益。
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公开(公告)号：CN117551880A
公开(公告)日：2024-02-13
申请号：CN202311517796.3
申请日：2023-11-14
Applicant: 东北大学
IPC: C22B7/02 , C22B7/04 , C22B19/30 , C22B19/04 , C01G21/02 , C01F11/22 , C01G49/02 , C01F7/02 , C01D3/04 , C01D3/14
Abstract: 本发明涉及一种铝电解炭渣—含锌烟灰联合处理回收利用方法，属于冶金固废回收技术领域。本发明首先对炭渣进行真空蒸馏，将炭渣中的冰晶石、亚冰晶石、氟化铝等饱和蒸气压较高的组分与碳和氟化钙蒸馏分离，得到纯度较高的电解质组分；然后对含锌烟灰进行真空蒸馏，将含锌烟灰中的金属锌、氯化锌和氧化铅等饱和蒸气压较高组分与氧化锌和铁酸锌蒸馏分离，蒸馏组分经过重熔，溶出，蒸发后回收其中的锌、氧化铅和氯盐；将炭渣和含锌烟灰的蒸馏剩余组分混合配料后，进行真空热还原制备金属锌，通过酸浸分别回收还原剩余物中的氧化铝、氧化亚铁和氟化钙。本发明实现了炭渣和含锌烟灰利用价值的最大化，处理过程无废渣排放，具有很好的工业应用前景。
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公开(公告)号：CN115976544A
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202310063203.4
申请日：2023-01-16
Applicant: 东北大学
Abstract: 一种连续电沉积制备六方片状氢氧化镁的方法和装置，属于无机材料制备领域。该方法为：将氯化钠水溶液加入电解槽内，升温至30～60℃，向阳极区加水氯镁石并搅拌，使阳极区Mg2+浓度为0.1～0.5mol/L；再进行电沉积。对应装置为：电解槽内设置有隔膜，将电解槽分为只由隔膜连通的阳极区和阴极区；阴阳极分布为非对称结构；阳极区设置有加热装置、搅拌装置及过滤槽。该方法在电解开始时阴极区的Mg2+浓度为0，阳极区的Mg2+通过隔膜在电迁移的作用下渗透到阴极参与反应，来降低甚至消除阴极板对产物生长的影响，同时扩大阴极反应区降低反应过饱和度，使产物在阴极反应区内直接生成，得到分散性较好的纳米级六方片状氢氧化镁，且该装置在低成本高效率连续制备上有较大优势。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110775955B
公开(公告)日：2023-04-07
申请号：CN201911073816.6
申请日：2019-11-06
Applicant: 东北大学
Abstract: 一种利用NaOH熔盐法处理铝电解槽阳极炭渣的方法，按以下步骤进行：(1)将铝电解槽阳极炭渣粉碎；(2)粉碎炭渣与NaOH混合；(3)将混合物料升温至400～1000℃融化；(4)将混合物熔盐随炉冷却后水混合，获得悬浊液；(5)过滤获得的滤渣和滤液；滤渣中加入盐酸中和NaOH，水洗烘干制成炭粉；(6)滤液中通入CO2进行碳化反应，过滤获得的二次滤渣Al(OH)3；二次滤液蒸发结晶获得Na2CO3和NaF的混合物。本发明的方法预处理过程简单，原料容易获得，熔融温度更低，无废气产生，可以大规模处理铝电解槽阳极炭渣。
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公开(公告)号：CN115819086A
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202211722960.X
申请日：2022-12-30
Applicant: 东北大学
IPC: C04B35/532 , C04B35/622 , C25C3/12
Abstract: 一种利用铝电解炭渣制备炭阳极的方法，属于有色冶金环保技术领域，包括：(1)将炭渣破碎成100～150目的粉粒，向粉粒中加入有机粘结剂混匀。将混料压制成直径3～6cm的圆柱状料块并在烘箱中烘干。(2)将料块放入卧式炉中，蒸馏一段时间后自然冷却，收集蒸馏后炭渣。(3)将石油焦筛选出四种不同粒度，和蒸馏后炭渣按照一定配比一同混捏，黏合剂用流体沥青。(4)将混料填入模具中，用千斤顶压模成型。焙烧制得预焙阳极。本发明的制得的阳极兼顾了电导率和反应性的改善，不仅能够减小炭渣对于阳极电阻率好反应性的负面影响，还能够增大炭渣的可添加量，提升炭渣的利用效率。
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公开(公告)号：CN114774681A
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202210444068.3
申请日：2022-04-26
Applicant: 东北大学
Abstract: 一种含锌烟灰的回收利用方法，包括以下步骤：(1)含锌烟灰压制成球团；(2)真空蒸馏，获得结晶产物和蒸馏剩余物；(3)结晶产物加热熔化，形成氯化物层和金属锌层；(4)分别浇铸，制成氯化物锭和金属锌锭；氯化物锭磨细，加水二次溶出，过滤分离出二次溶出渣和二次溶出液；(5)二次溶出液中加入碳酸钠，生成碳酸锌析出；过滤分离出碳酸锌和氯盐溶液，碳酸锌加热分解生成氧化锌；(6)蒸馏剩余物磨细，与硅铁合金粉混合压制成二次球团；真空还原，获得二次结晶产物和还原残渣；(7)二次结晶产物重熔后浇铸，制成纯锌锭。本发明的方法可实现含锌烟灰全组分的分离回收与再利用，可实现含锌烟灰利用价值的最大化，整个工艺过程无废水、废气和废渣排放。
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公开(公告)号：CN114574904A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210353742.7
申请日：2022-04-06
Applicant: 东北大学
IPC: C25C3/12 , C04B35/532 , C04B35/622
Abstract: 一种铝电解炭渣资源化利用的方法，按以下步骤进行：(1)准备大颗粒石油焦、中颗粒石油焦、小颗粒石油焦和细粉石油焦作为石油焦原料；(2)准备铝电解炭渣；(3)将沥青加热至软化点温度，制成软化沥青；(4)将石油焦原料与铝电解炭渣混合后，置于混捏机中开始升温搅拌；当温度升至120±1℃时，加入软化沥青，继续升温搅拌；当温度升至125±1℃时，将混捏机中的物料取出，置于模具中进行压制，脱模静置；(5)焙烧制成预焙阳极。本发明的方法有效解决了对于炭渣的回收利用困难的问题，添加含氟的铝电解炭渣，使阳极充分利用炭渣中的碳质和电解质组分，两者各司其职，产生有益效果。
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公开(公告)号：CN109913243B
公开(公告)日：2020-11-06
申请号：CN201910256172.8
申请日：2019-04-01
Applicant: 东北大学
Abstract: 一种氢氧化镁/可膨胀石墨复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)制备镁盐溶液；(2)将高氯酸溶液和冰醋酸溶液配制成酸液，将鳞片石墨、镁盐溶液和酸液混合后超声分散，制成悬浊液；(3)将悬浊液导入反应槽中；采用定时换向直流法进行电化学插层；(4)将反应后物料过滤水洗；(5)固相与稀碱溶液混合，进行二次超声分散，再静置沉淀，去除上清液，剩余物料过滤水洗；(6)烘干。本发明的方法利用电化学插层法，可以减少氧化剂的使用，酸液可回收多次利用，环境污染小、成本低，工艺过程简单可行。
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