[发明专利]钒电解液用硫酸氧钒溶液的制备方法

说明书

本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及钒电解液用硫酸氧钒溶液的制备方法，包括以下步骤：将钒酸铵与水打浆，硫酸酸化，还原剂还原，固液分离，得到硫酸氧钒和硫酸铵混合溶液；调节混合溶液的pH至3.0～3.5，分离VO²⁺离子，转型得到硫酸氧钒溶液。本发明方法操作简单，反应用钒原料简单易得，钒的收得率高；全湿法作业，无氨氮废水与废气产出；同时联产硫酸铵，避免了铵资源的浪费。

技术领域

本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种钒电解液用硫酸氧钒溶液的制备方法。

背景技术

硫酸氧钒溶液具有广泛的用途，即可以作为制备高纯氧化钒的前驱体，也可以用作医药上制备抗糖尿病的药物，还可以用于储能领域等，目前，硫酸氧钒溶液最大的用途是用于制备钒电解液。

硫酸氧钒通常是用高纯五氧化二钒经硫酸酸化处理，然后还原得到，该方法对硫酸加入量、还原剂种类以及加入量控制的都很严格，存在生成成本高、质量波动大、作业环境差、生产流程长等问题。

CN101648727A公开了一种硫酸氧钒的制备方法，该方法包括将五氧化二钒与浓度至少为30重量％的盐酸接触，所得的溶液用与水不混容的萃取氯气的萃取剂萃取氯气得到水相；将水相在70℃～80℃下与硫酸的水溶液接触，反应生成硫酸氧钒溶液，过量的硫酸用pH调节剂处理生成硫酸盐沉淀，固液分离后得到硫酸氧钒溶液，结晶得到硫酸氧钒固体。该工艺存在三个问题：(1)如果想要得到高纯的硫酸氧钒，需要使用高纯度的五氧化二钒；(2)制备过程中引入了氯气、盐酸等药剂，作业环境不好；(3)过量的硫酸需要沉淀分离，沉淀药剂的引入影响了硫酸氧钒的纯度，也会限制硫酸氧钒的应用领域。

CN1491898A公开了一种硫酸氧钒的制备方法，该方法是在硫酸中加入V₂O₃与V₂O₅进行酸化反应，过滤后蒸发结晶、脱水，得到固体硫酸氧钒。该工艺虽然简单实用，但是需要纯度较高的氧化钒，生产成本较高，并且钒收率较低。

CN101580278A公开了一种硫酸氧钒的制备方法，该方法采用石煤资源做原料，酸性浸出得到四价钒的浸出液，浸出液还原、中和后，经两段萃取和反萃取得到硫酸氧钒富集溶液，蒸发脱水得到硫酸氧钒产品。该工艺使用含阳离子较少的钒原料，局限性大，同时要经过两次萃取与反萃取，工艺流程长。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种钒电解液用硫酸氧钒溶液的制备方法，该方法包括以下步骤：

将钒酸铵与水打浆，硫酸酸化，还原剂还原，固液分离，得到硫酸氧钒和硫酸铵混合溶液；调节混合溶液的pH至3.0～3.5，分离VO²⁺离子，转型得到硫酸氧钒溶液。

其中，上述钒电解液用硫酸氧钒溶液的制备方法，所述钒酸铵为偏钒酸铵和/或多钒酸铵；优选的，所述钒酸铵为多钒酸铵。

其中，上述钒电解液用硫酸氧钒溶液的制备方法，所述钒酸铵与水的重量体积比为100g：550～850ml；优选的，所述偏钒酸铵与水的重量体积比为100g：580～620ml，所述多钒酸铵与水的重量体积比为100g：780～820ml。

其中，上述钒电解液用硫酸氧钒溶液的制备方法，所述硫酸的质量分数≥95％；优选的，所述硫酸的质量分数≥98％；所述硫酸与钒酸铵的重量比为12.5～14.5：10；优选的，所述硫酸与偏钒酸铵的重量比为13.5～14.5：10，所述硫酸与多钒酸铵的重量比为12.5～13.5：10。

其中，上述钒电解液用硫酸氧钒溶液的制备方法，所述还原剂为草酸、酒石酸或水合肼中的一种或两种以上；优选的，所述还原剂为草酸。