[发明专利]利用电容去离子技术分离富集四价钒的方法

权利要求书

1.利用电容去离子技术分离富集四价钒的方法，其特征在于所述方法的步骤是：

(1)制备负载碳材料：将碳材料与萃取剂按固液比(g/mL)1:10～100混合，超声搅拌1～3h，搅拌转速为40～70r/min，经固液分离，将所得的固体用固体质量10～15倍的纯水进行洗涤，然后将洗涤后的固体在40～65℃下真空干燥3～7h，得到负载碳材料；所述萃取剂为酸性膦型类萃取剂，所述萃取剂体积分数为10％～30％，用于稀释萃取剂的溶剂为乙醇、乙醚、丙酮、石油醚中的一种或几种；

(2)制备电极板：取步骤(1)中得到的负载碳材料，加入负载碳材料质量9％～17％的粘结剂，再按照负载碳材料与有机溶剂的固液比(g/mL)1:3～8加入有机溶剂，超声搅拌1～2h，搅拌转速为120～130r/min，得到负载碳材料浆体，再将负载材料浆体均匀喷覆或涂抹在集电极两面，然后将集电极在40～65℃下真空干燥3～5h，得到电极板；

(3)处理含钒溶液：将多组电极板按间距0.3～0.7cm平行置于电容去离子模块中，将平行排列的电极板分别接通到直流电源正负极上，设定直流电源电压为0.5～1.7V，然后将待处理的含四价钒溶液通入电容去离子模块进行处理，控制含四价钒溶液在平行电极板间的流速为20～60cm/min，流出电容去离子模块的含四价钒溶液又通入电容去离子模块进行循环处理；

(4)四价钒的脱附：当电极板达到吸附饱和后，将电容去离子模块中的含四价钒溶液排净，再分别将连接到直流电源正负极的电极板短接或反接，然后通入8％(v/v)的稀硫酸到电容去离子模块中，流出电容去离子模块的溶液又通入电容去离子模块进行循环脱附处理，得到富钒液。

2.按权利要求1所述的利用电容去离子技术分离富集四价钒的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的碳材料为活性炭、碳气凝胶、碳纳米管、介孔碳、碳纳米纤维中的一种或几种的混合。

3.按权利要求1所述的利用电容去离子技术分离富集四价钒的方法，其特征在于，所述的萃酸性膦型类萃取剂为P204、P507、P508中的一种或几种的混合。

4.按权利要求1所述的利用电容去离子技术分离富集四价钒的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的粘结剂为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的一种，溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、乙醇中的一种，集电极为高纯石墨片或涂层钛电极板。

5.按权利要求1所述的利用电容去离子技术分离富集四价钒的方法，其特征在于所述的含钒溶液pH为1.2～3，溶液中钒以四价态的阳离子形式存在，钒浓度(以元素计)为500～3000mg/L，杂质离子铁浓度为50～5000mg/L，铝浓度为500～10000mg/L，磷浓度(以元素计)50～1000mg/L。