[发明专利]一种用去离子水清洁生产高纯五氧化二钒的方法

说明书

本发明公开了一种用去离子水清洁生产高纯五氧化二钒的方法，包括以下步骤：（1）加入煅烧后纯度为95%‑98%的V₂O₅的粗制偏钒酸铵，加入去离子水加热溶解，加热到80‑120℃，在溶解的同时缓慢加入净化剂除杂，并搅拌；（2）过滤；（3）加热分解；（4）烘干煅烧；（5）尾气处理。本发明的有益效果是：与现有技术相比，用本发明所提供的方法生产的五氧化二钒纯度高，杂质含量低，工序简单，化学试剂消耗小，三废排放量小，投资小，易于实现工业化。

技术领域

本发明涉及五氧化二钒提纯技术领域，具体为一种用去离子水清洁生产高纯五氧化二钒的方法。

背景技术

钒作为一种稀有高熔点金属，由于具有一系列优良性能，在化工、冶金、航空航天等行业得到广泛的应用。随着我国现代化建设的高速发展，钒及其化合物的需求量越来越大。尤其是近年来钒特种合金、钒基储氢材料、纳米级钒特效催化剂、钒高端颜料、钒电池以及钒在医药领域的深入研究和广泛应用，对高纯度钒及其化合物的要求越来越高。目前，国内厂家主要采用氧化煅烧-酸浸-溶剂萃取/离子交换从含钒石煤中提取钒，生产得到的偏钒酸铵经煅烧制备的五氧化二钒纯度通常在98%左右，含有钼、铁、铝、钙、镁、硅、磷、硫、砷等杂质元素，很难满足钒高端材料领域对五氧化二钒的纯度要求。

目前，国内外以粗制偏钒酸铵（或粗制五氧化二钒）为原料，生产高纯五氧化二钒的方法有：

1）氢氧化钠溶液溶解偏钒酸铵（或五氧化二钒），过滤得到钒酸钠（Na₃VO₄）溶液，用盐酸（或其他矿物酸）中和至pH 8-9，常温条件（或低于60℃）加入过量铵盐（氯化铵或硫酸铵）析出偏钒酸铵晶体，煅烧得到99级五氧化二钒。

2）氢氧化钠溶液溶解偏钒酸铵（或五氧化二钒）得到钒酸钠（Na₃VO₄）溶液，用酸中和至pH 8-9，加热至80℃以上，加入净化剂（一般为氯化镁及相关沉淀剂）净化去除其中的磷、砷、硅等杂质，过滤后滤液在常温条件（低于60℃）加入过量铵盐（氯化铵或硫酸铵）析出偏钒酸铵晶体，煅烧得到99级五氧化二钒。

上述方法能得到较高纯度的五氧化二钒，但均需先将偏钒酸铵或五氧化二钒原料进行碱溶，得到含钒（V₂O₅）100-130g/L的钒酸钠溶液，每吨五氧化二钒消耗约0.6吨氢氧化钠。净化过程需要加入20-50 kg/m³的镁盐，并造成2-5%的钒损。结晶过程需加入超出理论量2倍左右的工业氯化铵（或硫酸铵），每吨产品五氧化二钒将产出10-15m³的结晶母液及洗水，其中10m³左右的结晶母液含氯化钠（60-90 g/L）、氯化铵（80-120 g/L）不能循环使用，需处理后排放。

而且，现有生产高纯五氧化二钒的方法存在过程复杂、废水量大、成本高，为此，我们提出一种用去离子水清洁生产高纯五氧化二钒的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用去离子水清洁生产高纯五氧化二钒的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用去离子水清洁生产高纯五氧化二钒的方法，包括以下步骤：

（1）加入煅烧后纯度为95%-98%的V₂O₅的粗制偏钒酸铵，加入去离子水加热溶解，加热到80-120℃，在溶解的同时缓慢加入净化剂除杂，并搅拌；

（2）过滤：将上述溶解并除杂的溶液在85-90℃条件下保温0.5-2h后过滤，制得溶出渣和溶出液；