[发明专利]一种制备混价氧化钒及钒基无机凝胶的方法

权利要求书

1.一种制备混价氧化钒及钒基无机凝胶的方法，其特征在于，通过碱浸取钒矿或钒渣，得到含钒酸盐溶液；然后电解该含钒溶液去除金属离子，将脱完金属离子的溶液放在阴极电还原；最终加入矿化剂水热沉淀得到混价氧化钒V_xO_y，x取值是2的倍数，y取值是3-5，x与y的比值不小于1.5且不大于2.5；

具体制备步骤如下：

步骤1.制备含钒液

通过氢氧化钠或氢氧化钾等强碱溶液浸取钒矿或钒渣，得到钒浸出液；或直接使用正钒酸盐、偏钒酸盐直接溶解得到含钒酸盐溶液；将钒浸出液或含钒酸盐溶液加入氢氧化钙脱磷除铁，最终得到的钒浓度在20~60g/L；电解前过滤上述溶液或静置取上清液；

步骤2.电解脱金属离子

将步骤1得到的含钒溶液置于电解槽阳极脱金属离子，调节电压在3.0~15V，电解结束时，控制钠和钒的摩尔比不大于2.5，pH≤7；最终得到的阴极液可回收利用于浸取钒矿或钒渣，脱完金属离子的阴极含钒溶液进行电还原；

步骤3.电还原

脱完金属离子的含钒溶液置于电解槽阴极进行电还原，调节电压在3.0~15V，控制电解时间30min≤t≤210 min；溶液中四价钒与五价钒的比例调节电解时间来控制；

步骤4.加热沉淀生成混价氧化钒

电还原后的溶液中加入矿化剂，矿化剂选择醋酸、甲醇、乙醇或甲酸；加热时控制温度在60~100℃，加热时间0.5~12h；控制水热温度在100-180℃，时间在8~14h；

步骤5.制备凝胶

对加热后的溶液离心，以脱除溶液中的溶解性杂质，洗涤后在沉淀物中加入铁盐/铝盐溶液，控制比例M/V摩尔比为0.1:1-10:1, 制备不同的混价氧化钒凝胶；制备过程中根据不同导电性的要求，调节pH。

2.根据权利要求1所述一种制备混价氧化钒及钒基无机凝胶的方法，其特征在于，步骤如下：步骤3的电还原中，最佳电解时间180min，还原过程中，阳极液选择硫酸或醋酸。

3.根据权利要求1或2所述一种制备混价氧化钒及钒基无机凝胶的方法，其特征在于，步骤4的加热沉淀生成混价氧化钒中，以醋酸为矿化剂，加热温度在80℃，时间在10h；水热为180℃，加热时间为12h。