一种锂同位素电渗析分离工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种锂同位素电渗析分离工艺。其用固态电解质将电渗析槽分隔为阳极室和阴极室，工作时，阳极室注入含锂原料液，阴极室注入纯水或支持电解液作为提取液；对电渗析槽的阳极极片和阴极极片施加电压，电渗析后将阴极室的提取液由泵、管转移输出，测定锂同位素分离系数。该发明专利技术优势在于：一是不需要使用传统分离工艺中大量使用的汞和有机溶剂，减少环境污染；二是相比于其他分离工艺，锂同位素分离系数显著提升；三是分离过程操作简单快速，可以极大地提升分离效率；四是过程能耗可控，成本降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于同位素分离，具体涉及一种锂同位素电渗析分离方法。

技术介绍

1、自然界中稳定存在的锂同位素有两种，即6li和7li，自然丰度分别为7.59％和92.41％。高丰度6li和7li产品在核工业中有着重要的作用，较高丰度的6li产品是生产核聚变堆燃料的关键原料；高丰度的7li产品可以作为压水反应堆的ph调节剂和熔盐反应堆的冷却剂。核聚变反应需要大量的氘(d)和氚(t)，而氚的半衰期很短，自然界中存在的含量极低，必须由中子轰击6li产生，所以高丰度的6li是生产核聚变堆燃料关键的原料。因此，锂同位素分离的研究是核聚变反应实现大规模工业化应用必不可少的步骤。

2、在开发的锂同位素的分离方法中，只有colex工艺应用于工业化，但该方法在生产过程中使用了大量的剧毒汞，这种物质对环境和人体极其有害，因此被禁止进一步使用。其他方法包括溶剂萃取法，其是利用了6li和7li在两溶剂相中的分配系数的差异进行分离，但是存在大量有机溶剂的处理问题并且锂离子在有机相中的分配系数偏低；离子交换置换色谱法，其是利用两种锂同位素在树脂相中的吸附系数的差异进行分离，但本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂同位素电渗析分离工艺，所述锂同位素包括6Li和7Li两种稳定锂同位素，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤(1)中制得的固态电解质包括氧化物电解质、聚合物电解质及氧化物-聚合物复合电解质中的一种或多种，固态电解质的厚度为1μm～10mm。

3.如权利要求2所述的工艺，其特征在于，所述氧化物电解质包括Li1+xAlxTi2-x(PO4)3、Li1+xAlxGe2-x(PO4)3、石榴石型Li7La3Zr2O12、钙钛矿型Li3yLa2/3–yTiO3及以上物质经其他元素掺杂后所得电解质中的一种或多种，其中，0...

【技术特征摘要】

1.一种锂同位素电渗析分离工艺，所述锂同位素包括6li和7li两种稳定锂同位素，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述步骤(1)中制得的固态电解质包括氧化物电解质、聚合物电解质及氧化物-聚合物复合电解质中的一种或多种，固态电解质的厚度为1μm～10mm。

3.如权利要求2所述的工艺，其特征在于，所述氧化物电解质包括li1+xalxti2-x(po4)3、li1+xalxge2-x(po4)3、石榴石型li7la3zr2o12、钙钛矿型li3yla2/3–ytio3及以上物质经其他元素掺杂后所得电解质中的一种或多种，其中，0＜x＜1，0.04＜y＜0.17；所述聚合物电解质由聚合物和导电锂盐组成，聚合物包括聚环氧乙烷、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种，导电锂盐为六氟磷酸锂、高氯酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂中的一种或多种，聚合物与导电锂盐的摩尔比为(5～20):1。

4.如权利要求3所述的工艺，其特征在于，氧化物电解质是由氧化电解质粉末在5-500mpa的压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宗良，肖楠，李炳勤，卢昌彦，肖思宇，刘丝靓，蒋良兴，刘芳洋，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：