隨著鋰離子電池正極材料向高鎳、低雜質(zhì)的三元體系發(fā)展,對(duì)硫酸錳的純度要求日益嚴(yán)格。傳統(tǒng)制備方法如結(jié)晶法、電解法和化學(xué)沉淀法存在回收率低、能耗高、工藝復(fù)雜等問(wèn)題,難以滿(mǎn)足工業(yè)化生產(chǎn)需求。溶劑萃取法因其流程短、效率高、能耗低等優(yōu)勢(shì)成為研究熱點(diǎn),但實(shí)驗(yàn)室階段的分液漏斗操作和傳統(tǒng)工業(yè)設(shè)備的局限性制約了其大規(guī)模應(yīng)用。鄭州天一萃取科技有限公司通過(guò)離心萃取技術(shù),成功實(shí)現(xiàn)了電池級(jí)硫酸錳的高效制備,為工業(yè)化生產(chǎn)提供了可靠解決方案。
一、離心萃取技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)
離心萃取機(jī)憑借其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和工作原理,在硫酸錳制備中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì):
1. 高效傳質(zhì)與快速分相:離心力作用下,兩相接觸面積增大,傳質(zhì)效率提升,相分離時(shí)間縮短至秒級(jí),大幅提高了生產(chǎn)效率。
2. 連續(xù)化與自動(dòng)化:設(shè)備可實(shí)現(xiàn)多級(jí)逆流連續(xù)操作,減少人工干預(yù),適合工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。
3. 低損耗與高回收率:相比傳統(tǒng)萃取槽,離心萃取機(jī)有機(jī)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(shè)備規(guī)格覆蓋10 L/h至80 m3/h的處理量,可根據(jù)需求靈活選型。

二、離心技術(shù)突破,獲得良好的萃取效果
鄭州天一萃取公司萃取應(yīng)用中心以含Mn料液為原料,通過(guò)優(yōu)化離心萃取工藝參數(shù),實(shí)現(xiàn)了Mn2?與雜質(zhì)Ca2?、Mg2?的高效分離:
1. 萃取階段:當(dāng)料液Mn濃度為29.51 g/L、萃取相比(O/A)為2.0:1.0時(shí),4級(jí)離心萃取率可達(dá)75%~81%。提高O/A至3.0:1.0后,萃取率躍升至98%,解決了傳統(tǒng)設(shè)備因飽和導(dǎo)致的效率瓶頸。
2. 洗滌與反萃階段:采用4級(jí)離心洗滌(pH=4稀硫酸)和3級(jí)反萃(3 mol/L H?SO?),反萃液中Mn2?濃度達(dá)9.16 g/L,Mg2?、Ca2?濃度分別降至3.34 mg/L和2.19 mg/L,遠(yuǎn)低于電池級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(雜質(zhì)<5.0×10?3%)。
全程Mn回收率93.12%,Mg2?、Ca2?去除率均超99.5%,顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方法。
三、 離心萃取技術(shù)為電池級(jí)硫酸錳生產(chǎn)提供了三大核心價(jià)值
離心萃取技術(shù)為電池級(jí)硫酸錳生產(chǎn)提供的三大核心價(jià)值分別為:
1. 降本增效:縮短反應(yīng)時(shí)間,減少有機(jī)相損耗,綜合成本降低20%以上。
2. 綠色環(huán)保:閉環(huán)工藝減少?gòu)U水排放,符合可持續(xù)發(fā)展要求。
3. 品質(zhì)保障:產(chǎn)品純度穩(wěn)定,可滿(mǎn)足高端鋰電正極材料對(duì)雜質(zhì)控制的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)。
目前,該技術(shù)已非常成熟,具備快速推廣條件。企業(yè)可根據(jù)產(chǎn)能需求選擇CWL-50M、CWL-650M等型號(hào)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室到萬(wàn)噸級(jí)生產(chǎn)的無(wú)縫銜接。
離心萃取技術(shù)通過(guò)工藝創(chuàng)新與裝備升級(jí),成功解決了電池級(jí)硫酸錳工業(yè)化生產(chǎn)的痛點(diǎn),為鋰電產(chǎn)業(yè)鏈提供了高純度原料保障。隨著新能源行業(yè)對(duì)材料純度的要求持續(xù)提升,這一技術(shù)有望成為硫酸錳提純的主流選擇,推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)向高效化、綠色化邁進(jìn)。
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