我國擁有豐富的鹽湖資源,青海、西藏等地的鹽湖鹵水中不僅蘊藏著大量的鋰資源,還伴生著銣、銫等珍貴戰略金屬。以察爾汗鹽湖為例,其銣儲量高達3.8萬噸,銫儲量也十分可觀,是國內最大、全球稀缺的鹵水型銣銫資源。銣和銫在原子鐘、光電材料、特種玻璃、能源轉換及航天軍工等高端領域具有不可替代的作用,被譽為稀有金屬中的“絕代雙驕”。銫鹽每噸約150萬元,銣鹽更是高達每噸400萬元。
然而,鹽湖鹵水中銣銫含量極低(通常僅0-20ppm),且與大量的鉀、鈉、鎂等元素共生,物理化學性質極為相似,分離提純難度極大。傳統沉淀法流程長、回收率低;離子交換法雖有一定選擇性,但交換容量有限,難以滿足大規模工業處理要求。長期以來,大量寶貴的銣銫資源隨沉鋰母液排放,造成了極大的戰略資源浪費。
CWL-M離心萃取機:工藝落地的核心裝備
先進的萃取工藝需要高效的裝備來承載。天一萃取自主研發的CWL-M系列離心萃取機,是實現銣銫精細分離的核心裝備。在CWL-M離心萃取機內,離心力高達重力的數百倍,使密度差極小的兩相在極短時間內完成混合傳質與快速分離。設備采用多級逆流串聯設計,可靈活實現萃取、洗滌、反萃全流程連續密閉運行,相比傳統混合澄清槽具有以下顯著優勢:

圖:青海鹽湖客戶案例現場
高效傳質,快速分離:離心萃取器利用強制傳質和強制分離原理,使混合與分離在極短的時間內完成,是集混合—澄清于一體的高效分離設備。該體系進行萃取具有反應快、密度差小、相比大、級數高等特點,將離心萃取器引入該分離過程,大幅提高了分離效率。4級逆流萃取條件下,銣萃取率可達99.52%。
分離精度高:經多級逆流萃取-洗滌工藝,約90%的銣留在水相中,有機相中銫萃取率不低于96%,較好實現了銣銫分離。采用兩次萃取的工藝流程,可獲得較高純度的反萃液。
全密閉耐腐蝕:沉鋰母液通常為高鹽、強堿性體系,CWL-M接觸物料部分可選用優質不銹鋼、雙相鋼或氟材料,耐受高鹽、強堿腐蝕。全密閉運行有效解決有機相揮發問題,改善操作環境。
連續自動化,易于放大:設備可靈活串聯組合,實現全流程連續自動化運行,工藝穩定性高。從實驗室小試到工業化放大,數據可直接用于工程設計。
應用實踐:從科研突破到產業化驗證
中國科學院青海鹽湖研究所在察爾汗鹽湖超低品位銣資源經濟性利用領域取得重要突破。在氯化物型鹵水銣銫萃取分離中試研究中,采用離心萃取器進行中試驗證,成功獲得了較高純度的反萃液和中試優化工藝參數,銣鹽收率達83.25%。技術建成了離心萃取法從鹵水中生產銣鹽的中試裝置,工藝操作簡便,易于工業化。整個工藝僅消耗少量酸堿,即可獲得高附加值的銣鹽產品,經濟效益顯著。
隨著銣、銫在高科技領域的應用不斷拓展,對其純度和產量的要求將日益提升。天一萃取CWL-M系列離心萃取機,以高效傳質、秒級分相、全密閉耐腐蝕的硬核技術,為鹽湖提鋰副產銣銫回收提供了連續化、高效率的工藝路徑。我們提供從小試驗證到工業化裝置的一站式服務,用客戶自身料液實測數據說話,為工業化應用提供可靠依據。