一种固体硫酸氧钒的制备方法.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CN110395766A(43)申请公布日2019.11.01(21)申请号201910791690.X(22)申请日2019.08.26(71)申请人广东省稀有金属研究所地址510650广东省广州市天河区长兴路363号(72)发明人郭秋松杨莉花曹洪杨戴子林饶帅刘志强李伟高远陶进长张魁芳(74)专利代理机构广东世纪专利事务所有限公司44216代理人刘卉(51)Int.Cl.C01G31/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种固体硫酸氧钒的制备方法(57)摘要本发明涉及一种固体硫酸氧钒的制备方法，以炼钢转炉钒渣经焙烧、浸出后获得含钒溶液为对象，通过针对性除铁，再进行钒的转价，然后溶剂萃取法除杂纯化，通过混合酸反萃取获得高纯硫酸氧钒溶液，直接负压蒸馏结晶获得固态硫酸氧钒，该方法工艺流程简明，成本低廉，可实现大规模产业化制备。本发明通过采用溶剂萃取法除杂纯化技术对四价钒溶液提纯，控制合适的技术参数条件，可有效去除铁、锰、铬、锌、钙、镁等杂质元素。CN110395766ACN110395766A权利要求书1/1页1.一种固体硫酸氧钒的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将炼钢转炉钒渣经焙烧、浸出后所得钒浸出液进行萃取除铁和澄清处理，获得含钒的萃余液，其中油水相比O/A＝1:1-5，萃取所用萃取剂为N235，协萃剂为TBP，稀释剂为磺化煤油；两相分离后，用硫酸溶液反萃取有机相进行再生，其中油水相比O/A＝1-4:1，反萃取后进行澄清处理；(2)对步骤(1)萃余液加入硫酸调整溶液pH值在0.2-2范围内，加热溶液使温度提升至50-85℃，加入液态覆盖剂，搅拌溶液并加入还原剂，密闭条件下进行钒价态转化获得四价钒溶液；(3)多级逆流萃取步骤(2)所得的四价钒溶液，其中控制皂化率30-60％，油水相比O/A＝1-3:1，萃取后进行澄清处理，多级逆流萃取所用萃取剂选自P204或P507，所用稀释剂为磺化煤油；(4)两相分离后，用去离子水洗涤载钒有机相，其中油水相比O/A＝1-5:1，洗涤时间5min；(5)用盐酸硫酸混合酸多级逆流反萃取载钒有机相，油水相比O/A＝1-4:1，反萃取后进行澄清处理，两相分离后制得含钒反萃取液；(6)负压蒸馏步骤(5)得到的含钒反萃取液，挥发氯化氢并结晶析出硫酸氧钒。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中N235、TBP和磺化煤油三者体积比为30:10:60。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中萃取时间为10min，澄清时间为10min。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述硫酸溶液浓度为2M，反萃取时间为10min，澄清时间为3min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述还原剂选自焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁中的一种或多种，还原剂加入量为所需还原钒的化学计量比的1.1倍。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述液态覆盖剂选自煤油、石蜡中的一种或多种，所述液体覆盖剂加入量为萃余液体积的10％。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中P204或P507与磺化煤油的体积比为10-35:65-90。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中萃取时间为10min，澄清时间为10min，多级逆流萃级数为2-5级。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)中多级逆流反萃取级数为2-5级，反萃取时间为10min，澄清时间为3min。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(5)所述盐酸硫酸混合酸中盐酸浓度为1-2M，硫酸浓度为1-4M，盐酸:硫酸体积比为1:2-5。2CN110395766A说明书1/5页一种固体硫酸氧钒的制备方法技术领域[0001]本发明属于无机化合物材料除杂纯化技术领域，具体涉及一种固体硫酸氧钒的制备方法。背景技术[0002]钒是一种“可储存阳光”的稀有金属，全钒液流电池是公认的大规模电网储能的首选技术，是应用于太阳能高效储存的可靠解决方案。太阳能具有波动性和分散性特征，需要发展一种高效储能系统应对太阳能发电的非平衡入网及供需时差问题。[0003]全钒氧化还原液流电池(VRB)是一种优秀的储能装置，电池容量取决于电解质的量。VRB电池没有固态反应，不发生电极物质结构形态的改变，电解液可以与电池分开放置，安全环保，电池寿命长，可靠性高，可快速充放电，操作和维护费用低，在光伏发电、风力发电、削峰填谷等方面有很大发展前景。[0004]硫酸氧钒是钒电池电化学反应的活性物质和电能的载体，其作为电解质，是全钒液流电池的关键材