隨著鋰離子電池正極材料向高鎳、低雜質的三元體系發展,對硫酸錳的純度要求日益嚴格。傳統制備方法如結晶法、電解法和化學沉淀法存在回收率低、能耗高、工藝復雜等問題,難以滿足工業化生產需求。溶劑萃取法因其流程短、效率高、能耗低等優勢成為研究熱點,但實驗室階段的分液漏斗操作和傳統工業設備的局限性制約了其大規模應用。鄭州天一萃取科技有限公司通過離心萃取技術,成功實現了電池級硫酸錳的高效制備,為工業化生產提供了可靠解決方案。
一、離心萃取技術的核心優勢
離心萃取機憑借其獨特的結構和工作原理,在硫酸錳制備中展現出顯著優勢:
1. 高效傳質與快速分相:離心力作用下,兩相接觸面積增大,傳質效率提升,相分離時間縮短至秒級,大幅提高了生產效率。
2. 連續化與自動化:設備可實現多級逆流連續操作,減少人工干預,適合工業化大規模生產。
3. 低損耗與高回收率:相比傳統萃取槽,離心萃取機有機相存留量少,損耗降低,金屬回收率顯著提升。
4. 靈活適配性:設備規格覆蓋10 L/h至80 m3/h的處理量,可根據需求靈活選型。

二、離心技術突破,獲得良好的萃取效果
鄭州天一萃取公司萃取應用中心以含Mn料液為原料,通過優化離心萃取工藝參數,實現了Mn2?與雜質Ca2?、Mg2?的高效分離:
1. 萃取階段:當料液Mn濃度為29.51 g/L、萃取相比(O/A)為2.0:1.0時,4級離心萃取率可達75%~81%。提高O/A至3.0:1.0后,萃取率躍升至98%,解決了傳統設備因飽和導致的效率瓶頸。
2. 洗滌與反萃階段:采用4級離心洗滌(pH=4稀硫酸)和3級反萃(3 mol/L H?SO?),反萃液中Mn2?濃度達9.16 g/L,Mg2?、Ca2?濃度分別降至3.34 mg/L和2.19 mg/L,遠低于電池級標準(雜質<5.0×10?3%)。
全程Mn回收率93.12%,Mg2?、Ca2?去除率均超99.5%,顯著優于傳統方法。
三、 離心萃取技術為電池級硫酸錳生產提供了三大核心價值
離心萃取技術為電池級硫酸錳生產提供的三大核心價值分別為:
1. 降本增效:縮短反應時間,減少有機相損耗,綜合成本降低20%以上。
2. 綠色環保:閉環工藝減少廢水排放,符合可持續發展要求。
3. 品質保障:產品純度穩定,可滿足高端鋰電正極材料對雜質控制的嚴苛標準。
目前,該技術已非常成熟,具備快速推廣條件。企業可根據產能需求選擇CWL-50M、CWL-650M等型號設備,實現從實驗室到萬噸級生產的無縫銜接。
離心萃取技術通過工藝創新與裝備升級,成功解決了電池級硫酸錳工業化生產的痛點,為鋰電產業鏈提供了高純度原料保障。隨著新能源行業對材料純度的要求持續提升,這一技術有望成為硫酸錳提純的主流選擇,推動整個產業向高效化、綠色化邁進。