用于从碱金属硫化物和多硫化物中回收碱金属和硫的方法与流程

文档序号:12416312阅读:来源:国知局

技术特征:

1.用于氧化碱金属一硫化物或碱金属多硫化物的电解池,其包括:

阳极液室,其配置有阳极并含有包含碱金属一硫化物、碱金属多硫化物、或其混合物和部分地溶解元素硫的阳极液溶剂的阳极液溶液,所述阳极液室进一步包括阳极液溶液进口和阳极液溶液出口;

阴极液室,其配置有阴极并含有阴极液,其中所述阴极液包含熔融碱金属,所述阴极液室进一步包括阴极液出口;

碱离子导电膜,其被配置成选择性运输碱离子,其中所述碱离子导电膜基本上不渗透阴离子、阳极液溶剂、以及溶解的硫;

电势源,其与阳极和阴极电耦合并被配置成:

氧化阳极液室中的碱金属一硫化物或碱金属多硫化物以形成液态元素硫和碱金属离子;

使碱金属离子通过碱离子导电膜从阳极液室到阴极液室;以及

使阴极液室中的碱金属离子还原以形成液态元素碱金属;

元素硫沉淀区,在其中液态元素硫形成第二液相并且从阳极液溶液中分离出;以及

硫出口,其用于从位置设置低于阳极液溶液出口的电解池中去除液态元素硫。

2.根据权利要求1所述的电解池,其中所述碱离子导电膜部分地包括碱金属导电陶瓷或玻璃陶瓷。

3.根据权利要求1所述的电解池,其中所述碱离子导电膜包含固态MSICON(金属超级离子导电)材料,其中M为Na或Li。

4.根据权利要求1所述的电解池,其中所述阳极液溶剂包含选自以下的一种或多种溶剂:N,N-二甲基苯胺、喹啉、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、苯、环己烷、氟苯、三氟苯、甲苯、二甲苯、四乙二醇二甲醚(tetraglyme)、二甘醇二甲醚、异丙醇、乙基丙醛、碳酸二甲酯、二甲氧基醚、二甲基亚丙基脲、甲酰胺、甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺、乙酰胺、甲基乙酰胺、二甲基乙酰胺、三乙胺、二乙基乙酰胺、乙醇和乙酸乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、以及碳酸二乙酯。

5.根据权利要求1所述的电解池,其中所述阳极液溶剂包含约60-100体积%的极性溶剂和0-40体积%的非极性溶剂。

6.多个耦合的电解池,其包含根据权利要求1的第一电解池和根据权利要求1的第二电解池,其中所述第二电解池的阳极液溶液进口与所述第一电解池的阳极液溶液出口连接。

7.多个耦合的电解池,其包含根据权利要求1的第一电解池、根据权利要求1的第二电解池、根据权利要求1的第三电解池、和根据权利要求1的第四电解池,其中所述第四电解池的阳极液溶液进口与所述第三电解池的阳极液溶液出口连接,其中所述第三电解池的阳极液溶液进口与所述第二电解池的阳极液溶液出口连接,并且其中所述第二电解池的阳极液溶液进口与所述第一电解池的阳极液溶液出口连接。

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