[发明专利]生产金属钒的方法

权利要求书

1.一种生产金属钒的方法，其特征在于包括以下步骤：

以钒的氧化物和单质形式的碳还原剂为原料，按照钒的氧化物和单质形式的碳还原剂反应生成VC_mO_n和CO的化学反应的化学计量比混合形成混合料，并将混合料压制成型，其中0＜m≤1，0＜n≤1，m≤n；

在800℃～1600℃的温度范围内，使压制成型的混合料反应，生成具有导电性能的VC_mO_n；

以VC_mO_n作为消耗阳极，以导电材料作为阴极，以碱金属的卤化物熔盐体系、碱土金属的卤化物熔盐体系或它们的组合作为电解液从而组成电解池，在400℃～1000℃的温度范围内执行电解，

在电解过程中，消耗阳极所含的碳和氧形成气体CO、CO₂或O₂放出，同时钒以离子的形式进入电解液并在阴极沉积得到金属钒，

所述钒的氧化物包括V₂O₅、V₂O₄、VO₂和V₂O₃中的至少一种，根据以下对应的反应方程式来确定化学计量比：

V₂O₅+(5+2m-2n)C＝2VC_mO_n+(5-2n)CO↑

V₂O₄+(4+2m-2n)C＝2VC_mO_n+(4-2n)CO↑

VO₂+(2+m-n)C＝VC_mO_n+(2-n)CO↑

V₂O₃+(3+2m-2n)C＝2VC_mO_n+(3-2n)CO↑。

2.如权利要求1所述的生产金属钒的方法，其特征在于，将混合料压制成型的压力为10MPa～100MPa。

3.如权利要求1所述的生产金属钒的方法，其特征在于，在真空条件下使压制成型的混合料反应。

4.如权利要求1所述的生产金属钒的方法，其特征在于，所述VC_mO_n的电阻率为0.001Ω·cm～0.1Ω·cm。

5.如权利要求1所述的生产金属钒的方法，其特征在于，所述碱金属的卤化物熔盐体系为碱金属的氯化物共晶熔盐体系，所述碱土金属的卤化物熔盐体系为碱土金属的氯化物共晶熔盐体系。

6.如权利要求1所述的生产金属钒的方法，其特征在于，所述导电材料为碳钢、钛、钼、钒或它们的合金。

7.如权利要求1所述的生产金属钒的方法，其特征在于，电解时的阳极初始电流密度为0.05A/cm²～1.5A/cm²，阴极初始电流密度为0.10A/cm²～1.5A/cm²。

8.如权利要求1所述的生产金属钒的方法，其特征在于，电解时的阳极初始电流密度为0.05A/cm²～0.5A/cm²，阴极初始电流密度为0.10A/cm²～0.5A/cm²。

9.如权利要求1所述的生产金属钒的方法，其特征在于，所述方法还包括：电解完成之后用浓度为0.5％～5％的盐酸洗除金属钒夹杂的电解质，再用蒸馏水洗涤金属钒至滤液无卤离子。