[發明專利]偏釩酸銨的提純方法以及高純度五氧化二釩的制備方法

無效

• 申請號: 201010606950.0
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102531054A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 鄧時勝
• 申請（專利權）人: 鄧時勝
• 主分類號: C01G31/00
• 分類號: C01G31/00;C01G31/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種偏釩酸銨的提純方法，還涉及一種五氧化二釩的制備方法，具體而言，本發明涉及一種制備純度為大于或等于99.9％的五氧化二釩的方法。

背景技術

釩電池由于在制造、使用和廢棄過程中均不產生有害物質，而作為優異的綠色環保電池，近年來發展勢頭強勁。在釩電池電解液的制造中需要使用高純度的五氧化二釩，而從釩礦石中工業提取的五氧化二釩中通常含Pb、Fe、Ca、Al、Cu、Mg、Ni、As、Si、Cr等雜質元素，這些雜質的存在在很大程度上影響了釩電池內電解液和膜的使用壽命。中國專利申請(CN?101182036A)公開了一種制備高純度五氧化二釩的工藝，其具體為：用鹽酸調節解析液pH值8至9，采用硫酸鋁為凈化劑，濾液用鹽酸調pH值8至9，在常溫攪拌的情況下，加入氯化銨反應3至4天，靜置后所得偏銨晶體離心脫水，脫水后煅燒，得到純度為99.5％的五氧化二釩。中國專利申請(CN?101456587A)公開了一種高純五氧化二釩的生產方法，其具體為：將粗制偏釩酸銨加入熱水中，加熱至80至90℃時加入氨水，邊攪拌便加入，至偏釩酸銨完全溶解；加入不同除雜試劑進行雜質分離；將濾液氧化，然后酸化析出五氧化二釩；過濾后脫水干燥并煅燒，得到純度為99.5％的五氧化二釩。以上方法雖然已經制得了純度為99.5％的五氧化二釩，但是，雜質離子對電解液的性能有著至關重要的影響，因此進一步提純，得到更高純度的五氧化二釩對于制備高質量釩電池電解液有著重要意義。

發明內容

本發明提供一種將不同雜質含量的粗制偏釩酸銨提純的方法，包括以下步驟：

1、測定粗制偏釩酸銨中的雜質種類及含量，關于雜質含量的測定，可以使用本領域公知的測定方法，例如：光譜分析法

2、將粗制偏釩酸銨加入到去離子水中使其溶解，所述去離子水的溫度為70至100℃，優選為80至90℃，得到的粗制偏釩酸銨溶液濃度按偏釩酸銨占溶液的重量百分比計算為2.0％至6.5％，優選為2.5％至6.0％，更優選3.0％至5.5％，最優選3.5％至5.0％；

3、向所述溶液中加入氫氧化鈉，將溶液的pH值調節至8至10，并根據雜質陰離子含量的化學計量加入水溶性鎂鹽和/或鈣鹽，所述水溶性鎂鹽優選但不限于氯化鎂、硫酸鎂和硝酸鎂中的一種或多種，所述水溶性鈣鹽優選但不限于氯化鈣和/或硝酸鈣，以使所述溶液中的雜質陰離子產生沉淀，所述雜質陰離子包括：PO42-、SiO42-等能與鈣離子和/或鎂離子生成沉淀的陰離子，待沉淀完全后，將沉淀過濾掉，得到濾液；

4、向所得濾液中加入氫氧化鈉，將溶液pH值調節至10至12，以使溶液中的雜質陽離子產生沉淀，所述雜質陽離子包括：Fe2+、Fe3+、Cu2+、Pb2+、Ca2+、Mg2+Cd2+等能與OH-生成沉淀的物質，待沉淀完全后，將沉淀過濾掉，得到濾液；

5、向所得濾液中加入水溶性銨鹽或濃氨水，所述水溶性銨鹽優選但不限于氯化銨、硫酸銨、硝酸銨或碳酸銨中的一種或多種，加入量按濾液與銨鹽或濃氨水的重量比計算為100∶3至100∶10，優選為100∶4至100∶9，更優選為100∶5至100∶8，最優選為100∶6至100∶7，然后冷卻至室溫，生成偏釩酸銨沉淀，待沉淀完全后，將沉淀過濾，并用去離子水洗滌，得到偏釩酸銨；

6、將所得偏釩酸銨加入到70至100℃的去離子水中，使其溶解，得到的偏釩酸銨溶液濃度按偏釩酸銨占溶液的重量百分比計算為2.0％至6.5％，優選為2.5％至6.0％，更優選3.0％至5.5％，最優選3.5％至5.0％，向溶液中加入水溶性銨鹽或濃氨水，所述水溶性銨鹽優選但不限于氯化銨、硫酸銨、硝酸銨或碳酸銨中的一種或多種，加入量為按濾液與銨鹽或濃氨水的重量比計算為100∶3至100∶10，優選為100∶4至100∶9，更優選為100∶5至100∶8，最優選為100∶6至100∶7，然后過濾不溶物，將濾液冷卻至室溫，使偏釩酸銨析出，過濾后用去離子水清洗，得到精制的偏釩酸銨。

此外，在粗制的偏釩酸銨純度較低的情況下，為了更徹底地去除雜質，還可以重復步驟2至5一次以上。同樣地，也可以重復步驟6一次以上。

分發明的另一方面提供一種高純度五氧化二釩的制備方法，其中，將按照本發明第一方面的方法提純的偏釩酸銨脫水后在210至650℃下煅燒2至12小時，優選4至10小時，更優選煅燒5至8小時，最優選煅燒6至7小時，得到純度為大于或等于99.9％的五氧化二釩。