磷酸铁产线上的五个适配：TiCN 金属陶瓷在电池材料制备中的应用

随着新能源汽车行业快速发展，电池级磷酸铁作为磷酸铁锂正极材料的核心前驱体，市场需求持续增长。铁法磷酸铁工艺产品纯度高、工艺稳定、成本可控，但其介质特性对阀门提出了极高要求。

一、五个痛点，条条都指向阀门

• 强腐蚀：大量使用磷酸、硫酸亚铁等酸性介质，pH 值低，碳钢与不锈钢易锈蚀、点蚀失效。
• 易结晶：硫酸亚铁、工业酸在温度与浓度变化时极易结晶，附着流道与密封面，造成堵塞与启闭卡涩。
• 高含固磨损：氧化、陈化工序的磷酸铁料浆含固量最高可达 20%，微米级颗粒高速冲刷密封面。
• 高纯度要求：微量铁、铬、镍离子析出即影响电池电化学性能。
• 高频启闭：进料、出料、循环、调节环节阀门动作频繁，密封副承受反复疲劳。

二、材料对位：第三代 TiCN 金属陶瓷

针对上述痛点，我司联合中国科学院、长春理工大学研制出第三代超级金属陶瓷 TiCN。TiCN（碳氮化钛）由碳化钛（TiC）与氮化钛（TiN）形成固溶体，通过调整 C/N 元素比例，可获得综合力学性能最佳的材料。

三、四个工序点位，覆盖全流程

• 溶铁工序：反应釜进料口、出料口与循环管路，介质为磷酸、硫酸亚铁溶液，强酸且易结晶。
• 氧化工序：双氧水进料口、料浆循环管路与出料阀，含固量逐步提升。
• 陈化工序：料浆进料阀、循环管路与出料口，二水磷酸铁料浆含固量高、易沉积。
• 固液分离：压滤机进料阀、滤液出口阀与洗涤水阀门，固体颗粒浓度最高。

四、运行结果

截至目前，所有 TiCN 陶瓷阀均已稳定运行超过 2 年，未出现腐蚀、磨损与密封失效问题，使用寿命是传统不锈钢阀门的 4 倍以上；结晶卡堵问题未再发生，无需频繁停机清理；磷酸铁产品的金属杂质含量完全符合电池级标准；每年可节省维护成本 60% 以上。