随着锂离子电池正极材料向高镍三元体系演进,对硫酸锰的纯度提出了极为严苛的要求——钾、钠、钙、镁等杂质质量分数需控制在5.0×10⁻³%以下。传统除杂工艺如结晶法、电解法、化学沉淀法存在回收率低、能耗高、污染大等问题,难以满足大规模工业化生产需求。溶剂萃取法虽在实验室研究中展现出潜力,却受限于传统设备传质效率低、分相困难、操作波动大等瓶颈。
CWL-M系列离心萃取机的出现,为高纯硫酸锰的工业化生产提供了全新的技术路径。其凭借高速离心力场强化传质、多级逆流连续操作和高效相分离能力,实现了对钙、镁杂质的高效深度去除,同时显著提升锰的回收率与产品一致性。
一、技术优势:效率与精度的双重突破
与传统萃取槽、反应釜相比,CWL-M离心萃取机具备以下核心优势:
传质效率极高:离心力作用下两相接触面积大幅增加,可在极短停留时间内实现高效萃取;
级间分离明确:避免液泛和夹带现象,有机相损失低,运行稳定性强;
自动化程度高:支持连续化操作,减少人为操作差异,更符合智能化生产需求;
灵活可扩展:设备通量覆盖10 L/h至80 m³/h,可适配从小试到量产的不同阶段。
二、实验验证:从参数优化到产业化可行性
通过系统实验,CWL-M离心萃取机在硫酸锰纯化中表现出卓越性能:
萃取阶段:在料液Mn浓度为29.51 g/L、萃取相比O/A=3:1的条件下,经4级逆流萃取,锰萃取率可达98%;
洗涤除杂:采用pH=4的稀硫酸进行多级逆流洗涤,有效控制钙、镁杂质含量,兼顾锰回收率;
反萃与回收:以3 mol/L硫酸进行3级反萃,最终反萃液中Mn²⁺浓度达9.16 g/L,镁、钙浓度分别降至3.34 mg/L和2.19 mg/L,完全符合电池级硫酸锰标准。
全流程锰总回收率达93.12%,镁、钙去除率分别超过99.75% 和 99.59%,凸显其在元素深度分离中的显著效果。
三、应用前景:为锂电材料产业链注入新动力
CWL-M离心萃取技术不仅适用于硫酸锰纯化,还可推广至钴、镍、锂等电池金属的提取与纯化过程,具备广泛的行业适配性。其绿色、低碳、低耗的特点也响应了当前智能制造与可持续发展的双重要求。
目前,该技术已在多家主流正极材料企业完成中试验证,正式推进产业化应用,为高纯度电池材料的规模化、低成本生产提供了可靠的技术保障。