[發明專利]全釩液流電池用高純五氧化二釩的制備方法

有效

• 申請號: 201610036138.6
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN106986383B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 郝文彬;艾軍;張明明;李云宵;朱明方;康曉斌;陳立穩
• 申請（專利權）人: 陜西五洲礦業股份有限公司
• 主分類號: C01G31/02
• 分類號: C01G31/02;H01M8/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及工業領域，尤其涉及全釩液流電池用高純五氧化二釩的制備方法。包含沉淀罐，沉淀罐內部包含攪拌殼體，所述攪拌殼體上固定連接一個軸，該軸上固定有齒條，該齒條和動力軸嚙合，該攪拌殼體能夠隨著齒條的上下運動而上下運動，齒條能夠被動力軸驅動而上下運動，攪拌殼體上固定有滑座，滑座能沿著沉淀罐內壁上的滑軌運動，進一步限位攪拌殼體的升降；同時，攪拌殼體上包含中空的通道，中空的通道上方包含上加液管口，中空的通道包含多個開口，當從上加液管口灌進液體的時候，液體能夠從多個開口進入沉淀罐內。

技術領域

本發明涉及工業領域，尤其涉及全釩液流電池用高純五氧化二釩的制備方法。

背景技術

金屬釩(元素符號V)，呈銀灰色，原子序數為23，相對原子質量為50.42，在元素周期表中屬VB族，具有體心立方晶格。其密度為6.11g/cm3，熔點1917℃，沸點3400℃，屬少數難熔金屬之一。高純度的釩具有延展性。釩的化學性質比較穩定，在常溫下不被氧化，甚至在300℃以下都能保持其光澤，對空氣、鹽水、稀酸和堿有較好的抗腐蝕性。

釩制品主要被用于鋼鐵工業中。目前，釩產品因具有許多特殊性能越來越廣泛地被應用在化工、航空、航天等高科技領域中。提釩的原料主要來自于釩礦、鋼渣、石煤、廢釩催化劑、石油和瀝青廢料等。提釩工藝也因其原料的種類、性質及釩的含量的差異而各不相同。國內外現行的各種提釩技術，往往由于高成本、高污染、流程長、回收率低，其應用一直受到限制。因此，如何根據原料的特點制定出一套成本低、無污染、回收率高的工藝始終是一項技術難題。

目前提釩工藝主要原料為釩渣和石煤

1、釩渣提釩工藝

釩渣主要原料之一是釩鈦磁鐵礦，從釩鈦磁鐵礦中回收釩，常用的方法是將釩鈦磁鐵礦在高爐中冶煉出含釩生鐵，通過選擇性氧化鐵水，使釩氧化后進入爐渣，得到含量較高的含釩鋼渣作為提釩的原料。

目前釩渣的生產方式有兩種:

1)轉爐法生產釩渣，將含釩生鐵水置于轉爐內吹煉數分鐘，使釩氧化進入爐渣，實現釩與鐵的分離

2)霧化法生產釩渣，是使用壓縮空氣將鐵水霧化成細小的液滴，空氣中的氧使鐵液中的釩發生氧化；該法生產的釩渣存在的問題是渣中的鐵含量過高，優點是處理能力較大。從釩渣中提釩一般都要經過濕法冶金過程，其主要的單元操作有：焙燒、浸出、溶液凈化和沉釩等。目前有代表性的提釩工藝有以下幾種：

①酸浸-堿溶法

②鈉化焙燒提釩法

③鈣化焙燒提釩法

④溶劑萃取法

⑤離子交換提釩法

2 石煤提釩工藝

含釩石煤是我國的主要釩礦資源。我國石煤中五氧化二釩品位較高，一般為0.18%～1.10%，有的高達2%～4%含釩石煤的物質組成較復雜，釩的賦存狀態和賦存價態變化多樣，分散細微。石煤中的釩絕大部分以V(Ⅱ)形態存在于云母類及高嶺石等黏土礦物中，部分取代硅氧四面體復網層和鋁氧八面體單網層中的Al(Ⅲ)。石煤中的釩還可形成鈦釩石榴石、鉻釩石榴石、砷硫釩銅礦等礦物，亦可以金屬有機絡合物和釩葉啉的形態存在，有時也以絡合陰離子呈吸附形態存在。石煤提釩的基本原理為：通過浸出使釩由固相(石煤或石煤焙燒渣)進入到液相(浸出液)中，采用萃取或離子交換等手段使釩富集后，利用沉淀和結晶技術，使釩由液相轉化為固相，煅燒后得到五氧化二釩產品。從工藝流程來看，涉及到焙燒、浸出、富集(萃取或離子交換)和沉釩四個工藝步驟，這四個步驟的效率決定了釩總回收率的高低。萃取、離子交換和沉釩三個工藝步驟在技術上相對較為成熟，釩損失不大，因此，釩浸出率的高低成為釩總回收率的關鍵決定因素。