随着锂离子电池正极材料从单一的钴酸锂或锰酸锂发展到镍钴锰酸锂三元材料，对硫酸锰的纯度要求显著提高，必须控制K、Na、Ca和Mg等杂质含量低于5.0×10⁻³%。去除硫酸锰中的Ca和Mg是关键挑战之一。传统方法如结晶法需多次结晶，导致锰回收率低;电解法流程复杂且能耗高;化学沉淀法使用氟化物成本高昂且产生废渣。相比之下，溶剂萃取法以其工艺简单、能耗低、效率高等优点受到青睐，常用有机磷酸类萃取剂如P204、P507和Cyanex272。实验室研究表明这些萃取剂能有效分离Mn与Ca、Mg，并通过硫酸反萃得到高纯硫酸锰溶液。然而，实验室研究受操作因素影响较大，难以直接应用于工业化生产。
传统的反应釜和萃取槽存在停留时间长、相界面接触面积小及分相困难等问题，限制了产能提升。离心萃取机具有物料存留量少、停留时间短、传质效率高以及快速建立相平衡等优点，更适合大规模生产。
一、使用CWL-M型离心萃取机进行硫酸锰提纯的工艺流程简介
1. 离心萃取：将料液(含有一定浓度锰(Mn)的溶液，该溶液中还 可能含有钙(Ca)、镁(Mg)等杂质的锰(Mn)的溶液。)从重相入口进入离心萃取机，同时，预先皂化的萃取剂(如P204或Cyanex272)从轻相入口进入。两相在高速旋转下逆流接触，使Mn从水相转移到有机相中。
2. 离心洗涤：负载了Mn的有机相随后进入洗涤段，通过与稀硫酸溶液逆流接触，去除其中的Ca和Mg杂质。
3. 离心反萃：洗涤后的有机相再进入反萃段，与硫酸溶液逆流接触，将Mn从有机相转回水相，得到纯净的硫酸锰溶液。
二、使用CWL-M型离心萃取机进行硫酸锰提纯的工艺优势
• 高效传质：CWL-M离心萃取机利用高速旋转产生的强大离心力，使两相液体充分混合并快速分离，大大提高了传质效率。相比传统的反应釜或萃取槽，其处理速度快，停留时间短，能够实现更高的萃取率。
• 低物料损失：由于设备内部设计合理，存留量少，因此在整个萃取过程中，有机相的损耗非常小，从而降低了生产成本。
• 易于操作与维护：CWL-M离心萃取机具有自动化程度高的特点，操作简便，易于控制，且占地面积小，便于安装和维护。这不仅节省了人力成本，也减少了因人为因素导致的操作误差。
• 环保节能：整个过程几乎不产生废水废渣，符合绿色生产的理念。此外，能耗低也是其一大亮点，有助于降低企业的运营成本。
• 灵活性强：根据不同的处理量需求，可以选择不同规格型号的CWL-M离心萃取机，满足从小规模实验室研究到大规模工业生产的各种应用场景。
三、使用CWL-M型离心萃取机的实际应用案例
在某项实验中，当料液中的Mn浓度为29.51g/L时，通过调整萃取比(O/A)至3.0:1.0，并经过四级离心萃取，最终实现了高达98%的Mn萃取率。后续的离心洗涤和三级离心反萃步骤进一步净化了产品，使得反萃液中的Mn²⁺浓度达到9.16g/L，而Ca²⁺和Mg²⁺的含量分别降至2.19mg/L和3.34mg/L，完全符合电池级硫酸锰的标准要求。
CWL-M离心萃取机凭借其卓越的性能，在电池级硫酸锰的制备过程中展现出了巨大的潜力。它不仅能够有效提高产品的纯度，还能大幅降低生产成本，是未来锂电池正极材料制造领域的理想选择。对于寻求高质量、低成本解决方案的企业来说，CWL-M离心萃取机无疑是理想之选。
