[發(fā)明專利]一種粗VOCl3制備高純V2O5的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711330072.2
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN107963664A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓志彪;馮魯興;唐敬坤;張學(xué)偉;劉亮;員曉;吳道洪
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省冶金設(shè)計院有限公司
• 主分類號: C01G31/02
• 分類號: C01G31/02
• 代理公司: 北京連和連知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11278
• 代理人: 劉小峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，并且更具體地涉及一種粗VOCl₃制備高純V₂O₅的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的提釩工藝是將含釩物料中的釩盡可能氧化為高價態(tài)，并轉(zhuǎn)化為可溶性釩酸鹽(焙燒、氧壓酸浸等)。含釩溶液經(jīng)過凈化、沉釩、煅燒得到V₂O₅產(chǎn)品，所得V₂O₅的純度只有98％左右，遠(yuǎn)不能滿足精細(xì)化工和液流電池等高技術(shù)領(lǐng)域的要求。含釩原料，如釩渣等加碳氯化具有選擇性強，反應(yīng)溫度低，反應(yīng)速度快的優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于釩鈦冶金領(lǐng)域。該流程產(chǎn)出純度為80％左右的粗VOCl₃。然而，釩渣中的TiO₂也會全部氯化，生成TiCl₄進(jìn)入粗VOCl₃中，嚴(yán)重影響VOCl₃和V₂O₅產(chǎn)品的純度。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此種情況，本發(fā)明提供了一種粗VOCl₃制備高純V₂O₅的系統(tǒng)和方法。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種粗VOCl₃制備高純V₂O₅的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

精餾除SiCl₄裝置，其包括粗VOCl₃供應(yīng)裝置、精餾塔以及蒸汽處理裝置；

VOCl₃儲罐，VOCl₃儲罐的進(jìn)料口連接到精餾塔的底部出口；

除TiCl₄裝置，除TiCl₄裝置的進(jìn)料口連接到VOCl₃儲罐的出料口；

精VOCl₃儲罐，精VOCl₃儲罐的進(jìn)料口連接到除TiCl₄裝置的出料口；

原料預(yù)熱裝置，原料預(yù)熱裝置的進(jìn)料口連接到精VOCl₃儲罐的出料口；

氧化反應(yīng)裝置，氧化反應(yīng)裝置的一個進(jìn)料口與原料預(yù)熱裝置的出料口連接，另一進(jìn)料口與氧化氣體供應(yīng)裝置連接；

氧化氣體供應(yīng)裝置，氧化氣體供應(yīng)裝置提供用于氧化VOCl₃的氣體；

V₂O₅收集裝置，V₂O₅收集裝置用于收集生成的V₂O₅。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，精餾塔中精餾段塔板數(shù)為6～9塊，提餾段的塔板數(shù)為10～20塊。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，原料預(yù)熱裝置為預(yù)熱爐，氧化反應(yīng)裝置為氧化爐，氧化爐與氧化氣體供應(yīng)裝置之間設(shè)有另一預(yù)熱器。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，V₂O₅收集裝置包括旋風(fēng)分離器和布袋收塵器。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，系統(tǒng)還包括尾氣循環(huán)裝置，尾氣循環(huán)裝置包括尾氣冷卻器和循環(huán)管路，尾氣冷卻器的進(jìn)氣口與布袋收塵器的出氣口連接，尾氣冷卻器的出氣口與布袋收塵器的進(jìn)氣口和/或氧化氣體供應(yīng)裝置連接。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種利用上述系統(tǒng)制備高純V₂O₅的方法，該方法包含下列步驟：

1)將粗VOCl₃供應(yīng)裝置中的粗VOCl₃輸送到精餾塔內(nèi)進(jìn)行精餾處理，以除去粗VOCl₃中的SiCl₄雜質(zhì)；

2)將除去SiCl₄后的VOCl₃收集到VOCl₃儲罐中；

3)將VOCl₃儲罐中的VOCl₃輸送到除TiCl₄裝置中，向除TiCl₄裝置中加入POCl₃，在TiCl₄和POCl₃充分結(jié)合后進(jìn)行加壓過濾，將濾液收集到精VOCl₃儲罐中；

4)將精VOCl₃儲罐中的VOCl₃輸送到原料預(yù)熱裝置中進(jìn)行預(yù)熱；