为实现电解液的高效净化，保障其在电池、电镀、电解等工业应用中的高纯度与稳定性，需结合物理、化学及先进分离技术，设计系统化、智能化的过滤方案。以下从设计原则、技术路线、设备选型、系统集成与质量控制五个方面进行系统设计。

一、设计原则

1. 高效性：确保对固体颗粒、金属离子、有机杂质及水分等多类污染物的高效去除。

2. 选择性：针对不同杂质（如Fe²⁺、Co²⁺、Cu²⁺、As、Pb、Zn等）采用针对性净化手段。

3. 稳定性与连续性：支持连续化、自动化运行，适应工业化生产需求。

4. 节能环保：降低能耗与试剂消耗，减少废液排放，符合绿色制造标准。

5. 可扩展性：模块化设计，便于根据电解液类型（镍、铜、锂等）灵活调整工艺。

二、技术路线与工艺流程

采用“预处理 + 深度净化 + 精制提纯”三级处理流程：

1. 预处理阶段（物理过滤）

● 目的：去除大颗粒杂质、悬浮物、金属粉末等。

● 技术手段：

○ 深层过滤：使用砂滤器或多层滤芯，逐级截留颗粒物。

○ 离心过滤分离技术：利用离心力使密度较大的颗粒沉降，配合滤纸或滤膜实现固液分离。

■ 离心速度：根据颗粒密度与粒径优化（通常为3000–8000 rpm）。

■ 过滤介质：选用高效低阻滤纸或耐腐蚀滤膜。

● 适用场景：适用于含固体颗粒较多的初始电解液。

2. 深度净化阶段（化学与反应法）

● 目的：去除金属离子（Fe、Cu、Co、Pb、Zn等）及类金属杂质（As）。

● 技术手段：

○ 空气氧化 + 水解沉淀：将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，调节pH至水解沉淀除铁。

○ 黄钠铁矾法：实现铁的深度去除（<0.01 g/L）。

○ 镍粉置换法：去除铜等较不活泼金属离子。

○ 氯气氧化共沉淀：控制pH=4.8，氯气用量为理论值1.2–1.5倍，可将钴从3 g/L降至0.03 g/L以下，并同步沉淀铅、锌。

○ TBP溶剂萃取法：用于选择性脱砷，在有机相浓度15%、相比（O/A）1:3条件下，砷脱除率可达98%。

○ 电解液自净化技术：调节砷浓度至过饱和，生成难溶砷酸铜沉淀，实现杂质固定。

3. 精制提纯阶段（离子交换与膜技术）

● 目的：获得超高纯度电解液，满足高端应用需求。

● 技术手段：

○ 离子交换树脂：

■ 使用阴离子交换树脂吸附ZnCl₄²⁻等配合物，吸附容量可达120 mg/g树脂。

■ 可有效去除氟离子、硫酸根等阴离子杂质。

○ 膜过滤技术：

■ 微滤/超滤：去除胶体与微细颗粒。

■ 纳滤：实现小分子杂质与目标离子的分离。

○ 吸附净化：采用活性吸附剂层（如活性炭、改性氧化铝）脱除有机物及微量金属离子。