[發明專利]一種失效釩電池電解液回收制備五氧化二釩的方法

在審

• 申請號: 202011373331.1
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112551581A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 楊曉;劉天豪;高榮榮;曾澤華;韓慧果
• 申請（專利權）人: 鞍鋼集團北京研究院有限公司;成都先進金屬材料產業技術研究院有限公司
• 主分類號: C01G31/02
• 分類號: C01G31/02;H01M8/008;H01M8/18
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋合成

本發明公開了一種失效釩電池電解液回收制備五氧化二釩的方法，包括如下步驟：a、測定失效釩電池電解液的總釩離子濃度；b、向所述步驟a的電解液中加入碳基吸附劑，吸附，過濾、干燥，得到含釩吸附劑；c、將所述步驟b得到的含釩吸附劑在空氣中焙燒，得到五氧化二釩。本發明的失效釩電池電解液回收制備五氧化二釩的方法，不僅實現了釩電解液的回收再利用，而且產生高附加值的五氧化二釩，該回收方法具有工藝簡單，操作方便等優點，而且整個工藝流程無廢水、廢氣產生，屬于典型的廢物循環利用工藝技術，具有很高的實際應用價值。

技術領域

本發明屬于失效釩電池電解液回收領域，具體涉及一種失效釩電池電解液回收制備五氧化二釩的方法。

背景技術

釩電池，全稱釩氧化還原液流電池，具有使用壽命長、容量大、功率大、安全性能高等一系列優點。基于其獨特的優勢，釩電池儲能系統可應用領域廣闊，尤其是可用作為大規模儲能系統和電網調峰。全釩液流電池在充電時，將電能轉化為化學能儲存在不同價態的釩離子中，此時，正極VO²⁺氧化為VO₂⁺，負極中V³⁺還原為V²⁺；放電時將化學能轉化成電能，進行放電，此時正極VO₂⁺轉化為VO²⁺，負極中V²⁺轉化為V³⁺。釩電池電解液經過釩電池長期循環使用后，釩離子濃度和硫酸濃度嚴重超標，釩離子價態不匹配，甚至產生沉淀等現象，進而無法使用。為提高電解液的穩定性，通常會向電解液中加入添加劑，而一旦電解液失效，由于添加劑的存在電解液難以再生。

CN202010320249.6公開了一種從失效電解液中回收高純五氧化二釩的方法。在失效釩電解液中加入氧化劑，將電解液中的釩離子氧化成五價離子，然后調整電解液的pH值；將濾液采用離子交換樹脂進行洗脫處理；在洗脫處理后的電解液中加入沉釩劑，得到固體沉淀，最后將得到的固體沉淀依次洗滌、干燥后高溫焙燒處理，得到純度95％以上的五氧化二釩固體。該工藝需要采用過硫酸鈉和高錳酸鉀作為氧化劑，會造成廢水難處理；此外加入銨鹽沉釩劑會形成大量氨氮廢水；在焙燒過程中會釋放出氨氣。整個回收工藝流程繁瑣，且會產生廢水、廢氣。

針對上述釩電解液回收工藝復雜、產生廢水、廢氣污染問題，急需開發一種簡單、操作方便、無污染的釩電池失效的電解液回收制取五氧化二釩的方法。

發明內容

本發明是基于發明人對以下事實和問題的發現和認識做出的：目前對失效電解液的處理方法較單一，利用失效電解液回收高純五氧化二釩的工藝流程繁瑣，而且會產生廢水、廢氣，進一步帶來了環境污染問題。

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明實施例提出了一種失效釩電池電解液回收制備五氧化二釩的方法，不僅實現了釩電解液的回收再利用，而且產生高附加值的五氧化二釩，該回收方法具有工藝簡單，操作方便等優點，而且整個工藝流程無廢水、廢氣產生，屬于典型的廢物循環利用工藝技術，具有很高的實際應用價值。

根據本發明實施例的一種失效釩電池電解液回收制備五氧化二釩的方法，包括如下步驟：

a、測定失效釩電池電解液的總釩離子濃度；

b、向所述步驟a的電解液中加入碳基吸附劑，吸附，過濾、干燥，得到含釩吸附劑；

c、將所述步驟b得到的含釩吸附劑在空氣中焙燒，得到五氧化二釩。