一种利用偏钒酸铵制备五氧化二钒的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112194181A(43)申请公布日2021.01.08(21)申请号202010904617.1(22)申请日2020.09.01(71)申请人河钢承德钒钛新材料有限公司地址067000河北省承德市双滦区滦河镇承钢1号办公楼申请人河钢股份有限公司承德分公司河北燕山钒钛产业技术研究有限公司(72)发明人霍红潮沈国军王建海霍正红杜英豹张欣然(74)专利代理机构石家庄国为知识产权事务所13120代理人张沙沙(51)Int.Cl.C01G31/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种利用偏钒酸铵制备五氧化二钒的方法(57)摘要本发明涉及五氧化二钒的制备技术领域，具体公开一种利用偏钒酸铵制备五氧化二钒的方法。所述利用偏钒酸铵制备五氧化二钒的方法是在氧化性气体氛围中将偏钒酸铵升温至第一预设温度进行脱水和脱氨处理，再升温至第二预设温度进行氧化处理，得到五氧化二钒。本发明利用偏钒酸铵制备五氧化二钒的方法采用分段升温处理的工艺可显著降低能源消耗量及热量损失、降低制备成本，提高制备得到的五氧化二钒的纯度、钒收率和质量稳定性。CN112194181ACN112194181A权利要求书1/1页1.一种利用偏钒酸铵制备五氧化二钒的方法，其特征在于：在氧化性气体氛围中将偏钒酸铵升温至340～360℃进行脱水和脱氨处理，再升温至520～550℃进行氧化处理，得到五氧化二钒。2.如权利要求1所述的利用偏钒酸铵制备五氧化二钒的方法，其特征在于：所述偏钒酸铵中水的质量含量≤10％。3.如权利要求1所述的利用偏钒酸铵制备五氧化二钒的方法，其特征在于：所述氧化性气体为氧气或空气。4.如权利要求1所述的利用偏钒酸铵制备五氧化二钒的方法，其特征在于：在转动的煅烧窑中完成，所述转动速度为1～3min/r。5.如权利要求4所述的利用偏钒酸铵制备五氧化二钒的方法，其特征在于：所述煅烧窑的炉管内的相对压力为-5～-50pa。6.如权利要求1所述的利用偏钒酸铵制备五氧化二钒的方法，其特征在于：所述脱水和脱氨处理的时间为2.5～3.5h。7.如权利要求1所述的利用偏钒酸铵制备五氧化二钒的方法，其特征在于：所述氧化处理的时间为9～11h。8.如权利要求1所述的利用偏钒酸铵制备五氧化二钒的方法，其特征在于：在所述氧化处理结束后，再在所述氧化性气体氛围中将得到的氧化处理产物冷却至200℃以下。2CN112194181A说明书1/3页一种利用偏钒酸铵制备五氧化二钒的方法技术领域[0001]本发明涉及五氧化二钒的制备技术领域，尤其涉及一种利用偏钒酸铵制备五氧化二钒的方法。背景技术[0002]高纯度五氧化二钒在航空航天工业、钒电池储能、催化剂、涂料、发光材料等领域中具有广泛的用途。[0003]偏钒酸铵，分子式为NH4VO3，白色或略带淡黄色的结晶粉末，是提炼钒的中间产品，高温灼烧时偏钒酸铵会生成五氧化二钒。[0004]目前国内的五氧化二钒的制备工艺主要采用箱式窑煅烧偏钒酸铵，该五氧化二钒的制备工艺存在能源消耗巨大，热量损失大、生产规模小，不利于扩大规模，且最终得到的五氧化二钒的质量稳定性差、钒损失高、纯度无法满足航空航天工业、钒电池储能等领域对五氧化二钒的高纯度要求。发明内容[0005]针对现有五氧化二钒的制备工艺存在能源消耗大，以及得到的粉剂五氧化二钒的质量稳定性差、钒损失高、纯度低的问题，本发明提供一种利用偏钒酸铵制备五氧化二钒的方法。[0006]为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：[0007]一种利用偏钒酸铵制备五氧化二钒的方法，在氧化性气体氛围中将偏钒酸铵升温至340～360℃进行脱水和脱氨处理，再升温至520～550℃进行氧化处理，得到五氧化二钒。[0008]其中，偏钒酸铵制备五氧化二钒分子机理如下：[0009]在所述第一预设温度下偏钒酸铵分解释放出氨：[0010]6NH4VO3＝(NH4)2V6O16+4NH3+2H2O；[0011](NH4)2V6O16易分解成V2O4：[0012](NH4)2V6O16＝3V2O4+N2+4H2O；[0013]在所述第二预热温度下V2O4氧化成V2O5：[0014]O2+2V2O4＝2V2O5。[0015]相对于现有技术，本发明提供的利用偏钒酸铵制备五氧化二钒的方法采用分段升温处理的工艺，用340～360℃的第一段升温处理工艺保证偏钒酸铵进行充分的脱水和脱氨，在偏钒酸铵进行充分的脱水和脱氨后再在特定的温度下进行氧化处理，可有效避免一段式煅烧过程中得到的五氧化二钒的质量不稳定以及纯度低的情况，最终得到高纯度的五氧化二钒，并显著提高钒的收率。此外，采用分段升温处理工艺，可显著降低利用偏钒酸铵制备五氧化二钒的能源消耗及热量损失