[发明专利]一种从含钒溶液制备硫酸氧钒的方法

说明书

本发明公开了一种从含钒溶液制备硫酸氧钒的方法,包括以下步骤：S1、还原溶液中的高价钒；S2、调整溶液中钒含量及酸度；S3、将溶液中的钒萃取有机相中；S4、将载钒有机相使用硫酸反萃钒，得到硫酸氧钒溶液产品；S5、有机相经过反萃铁铬和水洗后，循环使用；本发明提出的从含钒溶液制备硫酸氧钒的方法，针对钒在溶液中为变价金属，不同pH、不同电位、不同浓度分别呈现不同状态特点，有效解决萃取过程中钒与杂质的分离，实现短流程制备钒浓度高且杂质含量低的硫酸氧钒产品。

技术领域

本发明涉及制备硫酸氧钒技术领域，具体为一种从含钒溶液制备硫酸氧钒的方法。

背景技术

随着钒在液流电池和合金领域的广泛应用，钒的市场需求量逐步增大。目前，钠化焙烧-水解沉钒-碱溶-铵盐二次沉钒工艺是含钒原料提钒的主要方法。但该工艺产品多为偏钒酸铵或五氧化二钒等大宗化工产品，且流程长，如制备精细化工产品，将进一步延长工艺流程。因此，从含钒溶液中萃取法提钒被认为是缩短工艺流程的最佳方法，专利CN102560115A为避免含钒溶液中铁优先于钒萃取问题，使用次亚磷酸钠将溶液中的三价铁还原成二价，从而实现钒优先萃取，但该方法使用的还原剂次亚磷酸钠容易带入体系大量的磷酸根，造成产品中磷含量超标。此外，该方法原料中钒含量低，萃取时有机相与水相体积比高，反萃时有机相与水相体积比低，生产效率低，且生产过程中无杂质分离工序，产品中杂质容易超标。专利CN103937998A采用伯胺萃取体系进行萃取，该种萃取剂对溶液中的硅有很强的萃取作用，因此必须对原料溶液进行除硅，脱硅后的溶液采用进行萃取，因此该萃取体系对含钒溶液的应用范围较小。专利CN111172410A以氨水和双氧水的混合溶液作为反萃剂，反萃后将反萃液加热，得到钒沉淀，经过焙烧得到V₂O₅产品，该方法萃取前须还原，反萃须氧化，过程中产生大量的废盐。

此外，当前萃取工艺虽能缩短工艺流程，但产品多为含钒溶液，含钒溶液需经过沉钒和焙烧后可以得到大宗V₂O₅产品，如欲制备下游硫酸氧钒产品需对V₂O₅产品进一步处理，工艺流程相比传统流程并未明显缩短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从含钒溶液制备硫酸氧钒的方法，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：一种从含钒溶液制备硫酸氧钒的方法,包括以下步骤：

S1、将还原剂、酸与含钒溶液混合以还原溶液中的高价钒，还原后进行固液分离，去除含钒溶液中的不溶杂质，得到还原液；

S2、使用酸洗液作为稀释剂调整S1中还原液中钒浓度，使用氢氧化钠或酸作为酸碱调节剂调整还原液的pH值，得到萃取用水相；

S3、将S2得到萃取用水相与磷酸类萃取剂进行萃取，得到含钒有机相和萃余液；

S4、将S3得到的含钒有机相用硫酸溶液洗涤，得到酸洗液和待反萃有机相，酸洗液根据工艺水平衡情况和原料液中钒含量，返回全部或部分至S2；

S5、将S4得到的待反萃有机相使用硫酸反萃钒，得到硫酸氧钒溶液产品和无钒有机相；

S6、将S5得到的无钒有机相使用盐酸反萃铁铬，得到含铁铬溶液和空白有机相，含铁铬溶液经过补酸后循环使用，当铁铬达到一定浓度后，进入废水处理工序；

S7、将S6得到的空白有机相使用水洗涤其中残留的盐酸，得到含酸废液和再生有机相，含酸废液去废水处理工序，再生有机相返回至S3循环使用。