[发明专利]一种从含钒溶液制取五氧化二钒的方法

说明书

一种从含钒溶液制取五氧化二钒的方法。其特征是由以下步骤组成：调节含钒溶液pH值，添加氯化镁和氯化钙，固液分离得到硅磷渣和溶液；多级逆流萃取，得到负载有机相和萃余水相；含钠反萃取剂与负载有机相进行一级洗涤得到洗涤后液和洗涤后有机相；含铵反萃取剂与洗涤后有机相进行一级反萃取得到含铵富钒液和半载有机相；洗涤后液与半载有机相进行多次逆流反萃取得到含钠富钒液和空载有机相；调节含铵富钒液和含钠富钒液的pH值，添加NH₄Cl，固液分离得到偏钒酸铵，偏钒酸铵煅烧后分别得到品位≥99.5%和99.9%的五氧化二钒。本发明生产操作简单可行，成本低，回收率高和纯度高。

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种五氧化二钒的制备方法。

背景技术

五氧化二钒具有较高的附加值，可用于冶金、化工、医药、能源、环保、航空航天等行业。据统计，2012年国内对纯度＞99%五氧化二钒产品需求量约61000吨。随着国内大飞机项目和钒电池项目的发展，预计国内对纯度＞99%五氧化二钒的需求还将进一步增加。此外，由于全钒液流电池在美国、加拿大、欧洲、日本、澳大利亚已开始商业化应用，预计纯度＞99%五氧化二钒的需求也会进一步增加。

目前，工业上较为成熟的提钒工艺为：含钒原料→细磨→钠化焙烧→浸出→除杂→酸性铵盐沉钒→煅烧→五氧化二钒产品。由于现有的除杂方法对杂质的去除情况不理想和沉钒工艺夹杂杂质，此工艺制取的五氧化二钒纯度一般为98%~99%。

为了生产出纯度＞99%五氧化二钒产品，国内科研工作者进行了大量的研究工作，形成了制备五氧化二钒的新方法，其中大部分是以粗钒产品为原料，经碱溶后再用氢氧化钠、氢氧化钙、偏铝酸钠、硅酸钠等除杂后制取五氧化二钒的方法，此法须经碱溶和分步除杂，成本较高，工艺流程复杂，成品率低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提出一种成本较低，工艺流程简单，回收率高和纯度高的五氧化二钒制备方法。

所述含钒溶液指的是含钒原料经过钠化焙烧，中性或弱碱性浸出后，固液分离得到的浸出液，其中含有V 1~16g/L，Si 200~900mg/L，P 50~500mg/L，Mo 50~550mg/L，Cr 10~350mg/L，pH6~14。

本发明的技术方案由以下步骤组成：

(1) 将含钒溶液添加盐酸、氨水或氢氧化钠中的一种将pH值调节至8.6~10.0，按照溶液中硅和磷总量的9.6~35.0倍添加氯化镁，按照磷含量的2.7~16.0倍添加氯化钙，60~100℃搅拌反应1~5小时，固液分离得到硅磷渣和溶液；

(2)将步骤(1)得到的溶液加盐酸调节pH至8.0~10.0，按溶液与萃取剂按体积比为1:2~5:1进行多级逆流萃取，得到负载有机相和萃余水相，负载有机相中钒的浓度为5~20g/L；

(3)按体积比1:1~6:1，将含钠反萃取剂与步骤(2)得到的负载有机相进行一级洗涤，得到洗涤后液和洗涤后有机相；

(4)按体积比1:1~3:1，将含铵反萃取剂步骤(3)得到的洗涤有机相进行一级反萃取，得到含铵富钒液和半载有机相；

(5)按体积比1:1~6:1，将步骤(3)得到的洗涤后液与步骤(4)得到的半载有机相进行多次逆流反萃取，得到含钠富钒液和空载有机相；

(6)将步骤(4)得到的含铵富钒液添加氨水调节pH至6.0~9.0，按照溶液中钒含量的1~5倍添加NH₄Cl，得到偏钒酸铵沉淀，固液分离后，在500~700℃煅烧1~3小时，得到品位≥99.9%的五氧化二钒；

(7)将步骤(5)得到的含钠富钒液加盐酸调节pH值至6.0~9.0，按照溶液中钒含量的1~5倍添加NH₄Cl，得到偏钒酸铵沉淀，固液分离后，在500~700℃煅烧1~3小时，得到品位≥99.5%的五氧化二钒。