在核能、航空航天及高端材料领域,锆(Zr)与铪(Hf)的分离是关键技术瓶颈。由于二者化学性质高度相似,传统溶剂萃取法(如磷酸三丁酯-TBP体系)存在分离效率低、乳化严重、萃取剂消耗大等问题。山东联萃流体技术有限公司推出的LC系列离心萃取机,凭借其超重力场强化传质、抗乳化设计及智能化控制等核心技术,成为磷酸三丁酯萃取锆铪工艺的理想选择。本文将从技术适配性、设备性能、行业应用及服务支持四方面展开分析,并重点介绍其小试中试免费样机试用政策。
一、技术适配性:专为锆铪-磷酸三丁酯体系优化
1. 超重力场强化混合与分离
锆铪分离需在磷酸三丁酯(TBP)-硝酸体系中实现高效传质。山东联萃离心萃取机通过转鼓高速旋转(转速可调范围:500-4000rpm)产生超重力场,使TBP与水相在微米级液滴下充分混合,传质效率较传统萃取塔提升8-10倍。分离阶段,离心力将两相按密度差快速分层,单级分离时间缩短至2-3秒,显著减少夹带损失,尤其适用于高附加值锆铪产物的回收。
2. 抗乳化与稳定运行设计
TBP体系易因界面张力低、粘度大导致乳化,影响分离效率。山东联萃通过以下技术突破解决这一难题:
转鼓流道优化:采用螺旋式导流槽设计,降低剪切力对液滴的破坏,减少乳化层厚度;
智能参数调控:集成在线浊度检测与转速自适应系统,实时监测乳化趋势并自动调整操作条件;
材料表面处理:转鼓内壁采用聚四氟乙烯(PTFE)涂层,降低界面张力,促进液滴聚并。
实验数据显示,在锆铪分离项目中,两相夹带量低于20ppm,分离稳定性达99.5%以上。
3. 多级逆流萃取支持
设备支持模块化串联,可构建5-10级逆流萃取工艺。以某核级锆材生产项目为例,采用山东联萃离心萃取机进行八级逆流萃取,锆铪分离系数(SF)从15提升至200,铪纯度达99.99%,满足核反应堆级标准。同时,通过反萃工艺回收TBP,循环使用率超99%,单吨处理成本降低40%。
二、设备性能:精准、节能、耐腐蚀
1. 小试中试全覆盖
LC-50型(小试机):转鼓直径50mm,处理通量50-2000mL/min,尺寸紧凑(400×300×600mm),适合实验室研发验证;
LC-200型(中试机):转鼓直径200mm,处理通量2-50L/min,支持工艺放大与参数优化;
工业化机型:LC-1000型(处理量0.5-5m³/h)可满足千吨级产线需求。
2. 耐腐蚀与长寿命设计
设备主体采用哈氏合金C-276,关键部件(如密封件、轴承)采用碳化硅(SiC)或聚醚醚酮(PEEK)材料,耐硝酸、盐酸等强腐蚀性介质。在某锆铪分离项目中,LC-200型设备连续运行18个月无腐蚀泄漏,维护成本较不锈钢设备降低60%。
3. 智能化控制系统
集成PLC与触摸屏操作界面,可实时监测并调控转速、温度、流量等参数。例如:
温度精准控制:通过PID算法将萃取温度稳定在±0.3℃,避免TBP分解;
流量自动匹配:根据进料浓度动态调整两相流速,确保分离效果一致性;
数据追溯功能:存储运行日志与工艺参数,支持ISO认证与工艺复现。
三、行业应用与案例验证
1. 核级锆材生产
某核燃料元件厂采用山东联萃LC-1000型离心萃取机进行锆铪分离,八级逆流萃取后:
铪纯度:99.99%(符合ASTM B353标准);
TBP消耗量:0.02kg/t(传统工艺为0.5kg/t);
年节约成本:超200万元。
2. 航空航天材料提纯
在某钛合金添加剂生产项目中,通过优化TBP-硝酸体系参数,山东联萃设备实现锆回收率99.2%,杂质(如Fe、Cr)含量低于0.001%,满足航空级材料要求。
3. 多领域技术延伸
该技术已成功应用于:
稀土分离:钕镨(Nd/Pr)、铈钍(Ce/Th)等高纯稀土萃取;
湿法冶金:铜、钴、镍等金属离子的绿色回收;
环保领域:含铀废水处理与资源化利用。
四、服务与支持:免费样机试用+全流程解决方案
1. 小试中试免费样机试用
为降低客户研发风险,山东联萃推出“零成本验证”政策:
免费试用范围:提供LC-50型或LC-200型样机,支持30天无偿试用;
全程技术陪同:工程师现场指导设备安装、调试与工艺优化;
数据保密承诺:签订保密协议,确保客户工艺参数安全。
申请条件:从事锆铪分离、核材料研发或相关领域的企业/科研机构。
2. 全生命周期服务
定制化工艺开发:根据原料成分、产品要求设计萃取级数与流比;
7×24小时快速响应:设备故障4小时内提供解决方案,24小时内到达现场(国内);
年度健康检查:免费为客户提供设备检测、参数校准与效率提升建议。

结语
山东联萃离心萃取机通过超重力场技术、抗乳化设计及智能化控制,为磷酸三丁酯萃取锆铪工艺提供了高效、稳定、低成本的解决方案。其小试中试免费样机试用政策更可帮助客户零风险验证技术可行性,加速研发进程。在核能、航空航天等高端材料领域对锆铪纯度要求日益严苛的背景下,山东联萃无疑是值得信赖的合作伙伴。