[發明專利]利用電容去離子技術分離富集五價釩的方法

有效

• 申請號: 201710283414.3
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107010701B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 包申旭;崔永永;張一敏;劉濤;黃晶
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469;C02F101/20
• 代理公司: 42102 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 崔友明

1.利用電容去離子技術分離富集五價釩的方法，其特征在于所述方法的步驟是：

(1)制備負載碳材料：將碳材料與萃取劑按固液比(g/mL)1:10～100混合，所述萃取劑為N235、N263或N1923，超聲攪拌1～3h，攪拌轉速為40～70r/min，經固液分離，將所得的固體用固體質量10～15倍的純水進行洗滌，然后將洗滌后的固體在40～65℃下真空干燥3～7h，得到負載碳材料；

(2)制備電極板：取步驟(1)中得到的負載碳材料，加入負載碳材料質量9％～17％的粘結劑，再按照負載碳材料與有機溶劑的固液比(g/mL)1:3～8加入有機溶劑，超聲攪拌1～2h，攪拌轉速120～130r/min，得到負載碳材料漿體，再將負載材料漿體均勻噴覆或涂抹在集電極兩面，然后將集電極在40～65℃下真空干燥3～5h，得到電極板；

(3)處理含釩溶液：將多組電極板按間距0.3～0.7cm平行置于電容去離子模塊中，將平行排列的電極板分別接通到直流電源正負極上，設定直流電源電壓為0.5～1.7V，然后將待處理的含五價釩溶液通入電容去離子模塊中進行處理，控制含五價釩溶液在平行電極板間的流速為20～60cm/min，流出電容去離子模塊的含五價釩溶液又通入電容去離子模塊進行循環處理；(4)五價釩的脫附：當電極板達到吸附飽和后，將電容去離子模塊中的含五價釩溶液排凈，再通入0.2～0.5mol/L的鹽酸，去除雜質離子，再然后分別將連接到直流電源正負極的電極板短接或反接，然后再將0.3～0.6mol/L碳酸鈉通入到電容去離子模塊中，流出電容去離子模塊的溶液又通入電容去離子模塊進行循環脫附處理，得到富釩液；

所述的含五價釩溶液pH為1.5～2.5，溶液中釩元素以五價態的陰離子形式存在，釩濃度(以元素計)為500～3000mg/L，雜質離子鐵濃度為50～5000mg/L，鋁濃度為500～10000mg/L，磷濃度(以元素計)50～1000mg/L。

2.按權利要求1所述的利用電容去離子技術分離富集五價釩的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的碳材料為活性炭、碳氣凝膠、碳納米管、介孔碳、碳納米纖維中的一種或幾種。

3.按權利要求1所述的利用電容去離子技術分離富集五價釩的方法，其特征在于，所述步驟(1)中的萃取劑體積分數為10％～30％，用于稀釋萃取劑的溶劑為乙醇、乙醚、丙酮、石油醚中的一種或幾種。

4.按權利要求1所述的利用電容去離子技術分離富集五價釩的方法，其特征在于，所述步驟(2)中的粘結劑為聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的一種，溶劑為二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、乙醇中的一種，集電極為高純石墨片或涂層鈦電極板。