[发明专利]一种煅烧钒酸铵制备高纯度五氧化二钒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及五氧化二钒的制备领域，具体地，涉及一种煅烧钒酸铵制备高纯度五氧化二钒的方法。

背景技术

钒是一种重要的金属元素，具有许多的优良性能，被广泛的应用于各个领域中。世界上约有85％的钒应用于钢铁行业，其余15％主要用于航空合金、钒电池、化学工业、氧化剂等行业中。在应用于钒电池、钒铝合金、催化、核能等行业中时，需要高纯度的五氧化二钒，其中对氮含量要求较高，部分要求达到小于0.001重量％。目前采用的回转窑直接煅烧钒酸铵制备五氧化二钒的工艺，五氧化二钒中氮含量最高能达到0.02重量％。

公开号为CN101811734A，名称为“一种微波煅烧偏钒酸铵生产五氧化二钒的方法”的中国专利申请中，将偏钒酸铵和五氧化二钒粉末分别干燥后装入微波反应器中，五氧化二钒重量占总重量的10-50％，微波频率2.45GHz,功率0-80kW，煅烧温度50-550℃，时间5-30min，煅烧产品纯度为98.5重量％。

公开号为CN102502829A，名称为“一种偏钒酸铵煅烧分解制备高纯五氧化二钒的生产工艺”的中国专利申请中，公开了一种偏钒酸铵煅烧分解制备高纯度五氧化二钒的生产工艺，它是将高纯度偏钒酸铵粉体放置于不锈钢容器中，并将物料容器置于低真空可控氛围反应炉内，进行脱水和脱氨处理和煅烧氧化处理，以获得高纯度五氧化二钒。该工艺生产的高纯度五氧化二钒中五氧化二钒含量可达99.5％以上，四价钒含量小于0.20％。

目前煅烧钒酸铵的工艺中都没有单独脱出氮元素的方法，上述工艺中都不能使得最终产品中五氧化二钒中的氮含量小于0.001重量％。

发明内容

为了解决现有的煅烧钒酸铵的工艺中，获得的五氧化二钒纯度低，氮含量高，不能充分满足钒电池、钒铝合金、催化、核能等行业中的应用的缺陷，本发明提出了一种煅烧钒酸铵制备高纯度五氧化二钒的方法。

本发明的发明人经研究后意外地发现，将钒酸铵破碎至粒度小于5μm，然后与氧化剂(例如H₂O₂的水溶液)混合后进行雾化富氧焙烧后制备得到的五氧化二钒纯度大于99.9％，氮含量小于0.001重量％，克服了现有的煅烧钒酸铵的工艺中，获得的五氧化二钒纯度低，氮含量高，不能充分满足钒电池、钒铝合金、催化、核能等行业中的应用的缺陷，从而完成了本发明。

本发明提供了一种煅烧钒酸铵制备高纯度五氧化二钒的方法，该方法包括将钒酸铵破碎至粒度小于5μm，然后与氧化剂混合后进行雾化富氧焙烧。

本发明提供的煅烧钒酸铵制备高纯度五氧化二钒的方法可以以钒酸铵为原料，制得纯度大于99.9％、氮含量小于0.001重量％的高纯度和低氮含量的五氧化二钒。同时本发明提供的煅烧钒酸铵制备高纯度五氧化二钒的方法工艺简单易用、对设备要求低、操作方便、适应范围广、成本低，具有很好的社会效益和经济效益。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种煅烧钒酸铵制备高纯度五氧化二钒的方法，该方法包括将钒酸铵破碎至粒度小于5μm，然后与氧化剂混合后进行雾化富氧焙烧。

根据本发明，优选地，所述氧化剂可以含有H₂O₂。

进一步优选地，所述氧化剂可以为H₂O₂的水溶液。优选地，所述H₂O₂的水溶液的体积分数为10-30体积％，优选15-25体积％，进一步优选20体积％。

根据本发明，所述钒酸铵与氧化剂的重量比可以为1：(0.1-1)，优选1：(0.2-0.8)，进一步优选1：(0.4-0.6)，再进一步优选1:0.5。其中，所述钒酸铵与氧化剂的重量比是指钒酸铵与使用的氧化剂中起氧化作用的物质的重量比。

根据本发明，当所述氧化剂为H₂O₂的水溶液时，所述钒酸铵与H₂O₂的重量比可以为1：(0.1-1)，优选1：(0.2-0.8)，进一步优选1：(0.4-0.6)，再进一步优选1:0.5。