隨著鋰離子電池正極材料向高鎳三元體系演進,對硫酸錳的純度提出了極為嚴苛的要求——鉀、鈉、鈣、鎂等雜質質量分數需控制在5.0×10?3%以下。傳統除雜工藝如結晶法、電解法、化學沉淀法存在回收率低、能耗高、污染大等問題,難以滿足大規模工業化生產需求。溶劑萃取法雖在實驗室研究中展現出潛力,卻受限于傳統設備傳質效率低、分相困難、操作波動大等瓶頸。
CWL-M系列離心萃取機的出現,為高純硫酸錳的工業化生產提供了全新的技術路徑。其憑借高速離心力場強化傳質、多級逆流連續操作和高效相分離能力,實現了對鈣、鎂雜質的高效深度去除,同時顯著提升錳的回收率與產品一致性。
一、技術優勢:效率與精度的雙重突破
與傳統萃取槽、反應釜相比,CWL-M離心萃取機具備以下核心優勢:
傳質效率極高:離心力作用下兩相接觸面積大幅增加,可在極短停留時間內實現高效萃取;
級間分離明確:避免液泛和夾帶現象,有機相損失低,運行穩定性強;
自動化程度高:支持連續化操作,減少人為操作差異,更符合智能化生產需求;
靈活可擴展:設備通量覆蓋10 L/h至80 m3/h,可適配從小試到量產的不同階段。
二、實驗驗證:從參數優化到產業化可行性
通過系統實驗,CWL-M離心萃取機在硫酸錳純化中表現出卓越性能:
萃取階段:在料液Mn濃度為29.51 g/L、萃取相比O/A=3:1的條件下,經4級逆流萃取,錳萃取率可達98%;
洗滌除雜:采用pH=4的稀硫酸進行多級逆流洗滌,有效控制鈣、鎂雜質含量,兼顧錳回收率;
反萃與回收:以3 mol/L硫酸進行3級反萃,最終反萃液中Mn2?濃度達9.16 g/L,鎂、鈣濃度分別降至3.34 mg/L和2.19 mg/L,完全符合電池級硫酸錳標準。
全流程錳總回收率達93.12%,鎂、鈣去除率分別超過99.75% 和 99.59%,凸顯其在元素深度分離中的顯著效果。
三、應用前景:為鋰電材料產業鏈注入新動力
CWL-M離心萃取技術不僅適用于硫酸錳純化,還可推廣至鈷、鎳、鋰等電池金屬的提取與純化過程,具備廣泛的行業適配性。其綠色、低碳、低耗的特點也響應了當前智能制造與可持續發展的雙重要求。
目前,該技術已在多家主流正極材料企業完成中試驗證,正式推進產業化應用,為高純度電池材料的規模化、低成本生產提供了可靠的技術保障。