[發(fā)明專利]一種用控制電位法制備硫酸氧釩的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010145062.3
• 申請日: 2010-04-13
• 公開（公告）號: CN101805020A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏昶;李存兄;鄧志敢;樊剛;李旻廷;李興彬
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C01G31/00
• 分類號: C01G31/00;H01M8/18
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司 53115
• 代理人: 趙云

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種硫酸氧釩的制備方法，特別是一種全釩離子液流電池 電解液所用硫酸氧釩的制備方法。?

背景技術(shù)：

硫酸氧釩是化工，能源行業(yè)和制藥業(yè)的一種重要原料，可用作印染行 業(yè)的媒染劑，玻璃、陶瓷的著色劑和能源材料行業(yè)的全釩液流電池的 電解液。在醫(yī)藥上硫酸氧釩可以促進蛋白質(zhì)的合成和幫助輸送營養(yǎng),如 氨基酸和葡萄糖進入肌細胞，增大肌細胞的體積，有近似于胰島素的 功能。隨著我國印染、能源工業(yè)及制藥業(yè)的發(fā)展，硫酸氧釩的需求量 逐年增大。

現(xiàn)有硫酸氧釩制備方法為：五氧化二釩硫酸溶解——還原——蒸發(fā)結(jié) 晶—脫水制得淺藍色硫酸氧釩粉末。根據(jù)制備過程添加的還原劑種類 的不同可分為以下4種方法：

(1)V₂O₅——H₂SO₄——有機試劑法（草酸、酒石酸及蔗糖、肼。甲酸 及乙酸法）；

(2)?V₂O₅——H₂SO₄——Fe²⁺法；

(3)?V₂O₅——H₂SO₄——H₂S(Na₂S)法；

(4)?V₂O₅——H₂SO₄——H₂SO₃法。

這些方法都有各自的優(yōu)點，但也存在不足之處：方法(1)的還原劑為有 機物還原劑，還原能力弱，反應(yīng)速度慢并有CO₂產(chǎn)生，且過量還原劑不 易除去；方法(2)引入Fe²⁺/?Fe³⁺雜質(zhì)離子難以脫除，影響產(chǎn)品質(zhì)量； 方法(3)H₂S和Na₂S還原性大，還原反應(yīng)過程快，但H₂S有毒、在水中溶 解度小，操作條件惡化，環(huán)境污染嚴重；方法(4)還原過程不引入雜質(zhì) ，產(chǎn)品純度高，但還原過程放出SO₂氣體，還原效率較低，對環(huán)境造成 污染。

專利號為：CN1491898A“硫酸氧釩的制備方法及應(yīng)用”發(fā)明一種在硫 酸溶液中加V₂O₃和V₂O₅，過濾蒸發(fā)，脫水制得VOSO₄的方法，此方法不 添加還原劑，無雜質(zhì)引入，得到的硫酸氧釩產(chǎn)品純度高，但制備過程 使用V₂O₃為原料，價格昂貴，生產(chǎn)成本高。專利號為：CN1202463A“ 高收率合成高含量硫酸氧釩的方法”以五氧化二釩為原料，采加熱活 化后，用有機復合還原劑使五價釩還原為四價釩。此方法釩收率高， 但存在還原速度慢，反應(yīng)時間長，還原劑消 耗量大及過量還原劑不易去除的不足。

上述所用方法共同的不足在于：（1）五氧化二釩需使用過量硫酸才能 溶解，得到的硫酸氧釩溶液中殘留游離硫酸濃度較高，導致蒸發(fā)結(jié)晶 困難，甚至難以得到硫酸氧釩結(jié)晶。（2）還原過程使用還原劑引入了 雜質(zhì)離子，這些雜質(zhì)離子在硫酸氧釩溶液中難以去除，影響產(chǎn)品品質(zhì) 。

發(fā)明內(nèi)容

【發(fā)明目的】

本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)成本低，可實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，產(chǎn)品純度 高，質(zhì)量穩(wěn)定的硫酸氧釩制備方法。

【技術(shù)方案】

實現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案是：以V₂O₅為原料，將過反應(yīng) 量V₂O₅與硫酸混合加入第一段密閉壓力釜中，并向釜內(nèi)通入SO₂，控制 溶液氧化還原電位在400mV～600mV，將大部分V⁵⁺還原為V⁴⁺；一段反應(yīng) 后得到的濾液加入第二段密閉壓力釜中，再次通入SO₂，控制溶液氧化 還原電位在260mV～400mV，使五價釩完全轉(zhuǎn)變?yōu)樗膬r釩；得到的硫酸 氧釩溶液進入蒸發(fā)結(jié)晶器，脫水封裝得到藍色硫酸氧釩晶體。