制備高純度釩氧化物的方法及釩電池用高純度電解液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種制備高純度釩氧化物的方法及釩電池用高純度電解液。所述方法包括：在pH為11～14的條件下，對釩氧化物粗品進(jìn)行重溶；進(jìn)行第一次過濾；向溶液中加入鎂鹽，且鎂鹽中鎂元素摩爾量與溶液中的鉻元素摩爾量之比為1.1～1.5：1，控制溫度為90～100℃且pH不小于11的條件下，進(jìn)行第一次除雜處理；進(jìn)行第二次過濾；調(diào)節(jié)第二次過濾所得溶液的pH為8～11，然后加入鋁鹽，在溫度為90～100℃的條件下，進(jìn)行第二次除雜處理；進(jìn)行第三次過濾；沉釩，過濾；洗滌、烘干、煅燒，得高純度釩氧化物。本發(fā)明能夠制得除氧化釩外其它雜質(zhì)（例如，Cr、Si、Fe、Al、K、Na）含量不超過10ppm的高純度釩氧化物。
【專利說明】制備高純度釩氧化物的方法及釩電池用高純度電解液
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高純度釩氧化物的制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來講，涉及一種能夠制備諸如Cr、S1、Fe、Al、K、Na等雜質(zhì)元素含量分別不大于IOppm的高純度f凡氧化物的方法，以及一種使用該高純度釩氧化物來制得的釩電池用高純度電解液。
【背景技術(shù)】
[0002]通常,全f凡液流電池(vanadium redox battery,簡稱VRB)被認(rèn)為是目前具有重要開發(fā)前景的液流電池系統(tǒng)，其研究始于上世紀(jì)80年代的澳大利亞新南威爾士大學(xué)，并在澳大利亞、日本和加拿大得到深入發(fā)展，現(xiàn)已開發(fā)出兆瓦級的全釩液流電池應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)峰、風(fēng)能和光伏發(fā)電配套儲能系統(tǒng)，雖然離大規(guī)模應(yīng)用還有段距離，但已經(jīng)越來越近了。
[0003]這種電池系統(tǒng)采用釩電解質(zhì)溶液體系為活性物質(zhì)，在充電過程中以V(V)和V(II)形式將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存起來，在放電過程中又轉(zhuǎn)變?yōu)閂(IV)和V(III)，同時(shí)釋放出電能。釩電池開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)主要包括高質(zhì)量的電解液制備技術(shù)、膜的選擇和電池結(jié)構(gòu)等三個(gè)部分，其中釩電池電解液是其中的核心技術(shù)。
[0004]影響釩電池用電解液質(zhì)量的因素主要有電解液濃度、雜質(zhì)種類和含量、電解液的穩(wěn)定性、保存方法、釩價(jià)態(tài)和雜質(zhì)含量檢測分析方法等。各國研究者對釩電池電解液的穩(wěn)定性、制備和檢測方法進(jìn)行了研究，雖然到目前對電解液的研究還在初級階段，但是電解液的純度要求比較高是普遍的觀點(diǎn)，同時(shí)很多人對電解液中的部分雜質(zhì)對電解液及電池的影響進(jìn)行過一些研究，確定有些雜質(zhì)對電解液甚至對電池有影響，有些影響能直接影響到電池的壽命和性能。因此，國內(nèi)外普遍對電解液用原料釩氧化物的純度提出要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足中的至少一項(xiàng)。
[0006]例如，本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠有效去除釩氧化物粗品中的諸如Cr、S1、Fe、Al、K、Na等雜質(zhì)元素的方法。
[0007]本發(fā)明的一方面提供了一種制備高純度釩氧化物的方法。所述方法包括以下步驟:在pH為11~14的條件下，對釩氧化物粗品進(jìn)行重溶；進(jìn)行第一次過濾；向經(jīng)第一次過濾得到的溶液中加入鎂鹽，且鎂鹽中鎂元素摩爾量與溶液中的鉻元素摩爾量之比為1.1~
1.5:1，控制溫度為90~100°C且pH不小于11的條件下，進(jìn)行第一次除雜處理；進(jìn)行第二次過濾；調(diào)節(jié)第二次過濾所得溶液的pH為8~11，然后加入鋁鹽，在溫度為90~100°C的條件下，進(jìn)行第二次除雜處理；進(jìn)行第三次過濾；沉釩，過濾；洗滌、烘干、煅燒，得到高純度釩氧化物。
[0008]本發(fā)明的另一方面提供了一種釩電池用高純度電解液。所述高純度電解液使用如上所述的制備高純度釩氧化物的方法所制得的高純度釩氧化物制得。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)先相比，本發(fā)明的有益效果包括:能夠克服在化學(xué)法提純工藝中除硅比較困難、以及因除雜后引入新的雜質(zhì)而導(dǎo)致二次污染的問題，制得了除氧化釩外其它雜質(zhì)(例如，Cr、Si、Fe、Al、K、Na)含量不超過10ppm的高純度釩氧化物。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]通過下面附圖進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和特點(diǎn)將會變得更加清楚，其中:
[0011]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的制備高純度釩氧化物的方法的一個(gè)示例性實(shí)施例的工藝流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]在下文中，將結(jié)合示例性實(shí)施例和附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的制備高純度釩氧化物的方法及釩電池用高純度電解液。
[0013]本發(fā)明中的釩氧化物可以為釩的各價(jià)態(tài)氧化物。在本發(fā)明的方法中，釩氧化物粗品(可也簡稱為粗釩)可以為工業(yè)釩氧化物(例如，五氧化二釩、三氧化二釩)，其成分中通常含有S1、Cr、Fe、Mn、T1、Mg、Ca等雜質(zhì)。例如,鑰;氧化物粗品的成分按重量計(jì)可以包括0.1~10% 的 S1、0.1 ~10% 的 Cr、0.1 ~10% 的 Fe、0.1 ~10% 的 Μn、0.1 ~10% 的 T1、0.1 ~0.5%的Mg、0.1~0.5%的Ca，以及余量的釩氧化物。
[0014]根據(jù)本發(fā)明一方面的制備高純度釩氧化物的方法包括以下步驟:在pH為11.0~14.0的條件下，對釩氧化物粗品進(jìn)行重溶；進(jìn)行第一次過濾；向經(jīng)第一次過濾得到的溶液中加入鎂鹽，且鎂鹽為鎂的氧化物和硫酸鎂，且鎂鹽中鎂元素摩爾量與溶液中的Cr元素摩爾量之比為1.1~1.5:1，控制溫度為90~100°C且pH不小于11的條件下，進(jìn)行第一次除雜處理；進(jìn)行第二次過濾；調(diào)節(jié)第二次過濾所得溶液的pH為8.5~9.5，然后加入鋁鹽，其中鋁鹽為硫酸鋁或者氧化鋁，在溫度為90~100°C的條件下，進(jìn)行第二次除雜處理；進(jìn)行第三次過濾；沉釩，過濾；洗滌、烘干、煅燒，得到高純度釩氧化物。
[0015]上述的氧化釩粗品進(jìn)行重溶的過程中，過濾是將釩酸鈉溶液中殘?jiān)统?、鉻外的其它雜質(zhì)除去，得到只有硅、鉻雜質(zhì)的高純釩酸鈉溶液?？刂芇H值在11.0~14.0，當(dāng)pH值低于11時(shí)，釩溶解不完全，影響釩回收率，同時(shí)也影響鎂鹽除雜的效果，當(dāng)pH值高于14.0時(shí)，后續(xù)鋁鹽中需要大量酸中和，影響后續(xù)流程的效果；第二次過濾所得溶液控制在PH為
8.5~9.5,當(dāng)pH值大于9.5時(shí),雜質(zhì)娃以娃酸鈉形式留在溶液中，不能達(dá)到除娃的效果，當(dāng)PH值小于8.5時(shí)，鋁鹽以堿性膠體存在，除雜劑實(shí)現(xiàn)不了除雜的功能；不管是鎂鹽除雜還是鋁鹽除雜溫度都要控制在90~100°C，由于地區(qū)的氣壓不定，一般溫度越高除雜效果越好，同時(shí)從高溫向低溫迅速冷卻沉釩，得到的偏釩酸銨的回收率也越高，減少反溶除雜過程中的鑰;損失。
[0016]在本發(fā)明的制備高純度釩氧化物方法的一個(gè)優(yōu)選地示例性實(shí)施例中，本發(fā)明的方法還可以在上面的基礎(chǔ)之上包括第一陳化步驟和第二陳化步驟，其中，第一陳化步驟在第二次過濾步驟之前對經(jīng)第一次陳雜處理所得到的混合液進(jìn)行陳化處理，第二陳化步驟在第三次過濾步驟之前對經(jīng)第二次陳雜處理所得到的混合液進(jìn)行陳化處理。此外，第一陳化步驟和第二陳化步驟的陳化時(shí)間可以分別為12小時(shí)以上，例如，12~24小時(shí)。
[0017]在本發(fā)明的制備高純度釩氧化物方法的一個(gè)優(yōu)選地示例性實(shí)施例中，本發(fā)明的方法還可包括將所述經(jīng)第一次過濾得到的溶液的TV濃度控制為70~120g/L。[0018]在本發(fā)明的方法中，鎂鹽可以為硫酸鎂、氧化鎂等不含除硫酸體系以外的雜質(zhì)元素的鎂鹽；鋁鹽可以為硫酸鋁、氧化鋁等不含除硫酸體系以外的雜質(zhì)元素的鋁鹽；。[0019]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的制備高純度釩氧化物的方法的一個(gè)示例性實(shí)施例的工藝流程示意圖。
[0020]如圖1所示，在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，制備高純度釩氧化物的方法包括以下步驟:
[0021](I)堿性重溶及其過濾
[0022]使用諸如氫氧化鈉(NaOH)等強(qiáng)堿與釩氧化物混合，然后加水溶解，在pH為11.0~14.0的條件下，對釩氧化物粗品進(jìn)行重溶，然后，進(jìn)行過濾以去除不容物(例如，固體雜質(zhì)、膠體等)，從而能夠去除除硅和鉻元素之外的雜質(zhì)。堿性重溶過程為放熱反應(yīng)，反應(yīng)的時(shí)間通?？梢詾?.5~I小時(shí)。此外，重溶過程中可以進(jìn)行攪拌。過濾可以在溶液冷卻至室溫時(shí)進(jìn)行。例如，過濾的方式可以為濾紙加壓過濾(例如，濾紙可為定量濾紙，過濾壓力可為5MPa左右)或超高速離心分離，從而能夠去除固體雜質(zhì)和膠體(例如，氫氧化鐵膠體等)。
[0023]此外，對于本步驟中過濾所得到溶液而言，優(yōu)選地，將溶液中的全釩(TV)濃度控制為70~120g/L。TV濃度越高，TV/Cr、TV/Si的值越大，對后期除硅、鉻越有利，但是濃度太高，會延長過濾的速度，同時(shí)使釩液穩(wěn)定性差，影響釩的回收率。因此，優(yōu)選地，將本步驟過濾所得溶液中的全釩(TV)濃度控制為70~120g/L。
[0024](2)第一次除雜及其過濾
[0025]采用分析純鎂鹽(例如，分析純硫酸鎂)作為除雜劑加入上述步驟(1)所得到的溶液中，并在攪拌的條件下，將溶液的PH值控制在11以上，溫度控制為90~100°C，鎂鹽的加入量根據(jù)鎂鹽中鎂元素摩爾量與溶液中的Cr元素摩爾量之比為1.1~1.5:1。這樣能夠去除雜質(zhì)元素鉻以及部分雜質(zhì)元素硅。除雜反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間可以為I小時(shí)以上。此外，優(yōu)選地，在除雜反應(yīng)完成之后，先陳化冷卻12~24小時(shí)，然后，進(jìn)行過濾，這樣能夠得到更好的除雜效果。
[0026](3)第二次除雜及其過濾
[0027]先將上述步驟(2)所得到的溶液的pH調(diào)節(jié)為8.5~9.5，然后加入分析純鋁鹽(例如，分析純硫酸鋁)作為除雜劑，并在攪拌的條件下，將溫度控制為90~100°C。鋁鹽的加入量為娃含量的摩爾含量比為0.6~0.9:1,這樣能夠剩余的雜質(zhì)元素娃。除雜反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間可以為I小時(shí)以上。此外，優(yōu)選地，在除雜反應(yīng)完成之后，先陳化冷卻12~24小時(shí)，然后，進(jìn)行過濾(例如，過濾的壓力可以為5MPa左右)，這樣能夠得到更好的除雜效果。
[0028](4)沉釩及其后續(xù)處理
[0029]對上述步驟(3)所得到的溶液進(jìn)行沉釩處理，以得到多釩酸銨或偏釩酸銨等，然后進(jìn)行過濾、洗滌、烘干、煅燒等處理，得到高純釩氧化物。沉釩后的洗滌，能夠去除諸如硅、鋁、鉀、鈉等可溶性雜質(zhì)。
[0030]例如，可先稀釋上述步驟(3)所得到的溶液(例如，通過向上述步驟(3)得到的溶液加入體積為該溶液體積I~2倍的水，即稀釋后溶液TV濃度為稀釋前溶液TV濃度的1/3~1/2)，然后調(diào)節(jié)pH為11~14，然后按照銨:銀=2~4:1，最優(yōu)配比為3.1:1 (質(zhì)量t匕)(這里銨釩比是指:銨鹽與偏釩酸銨的質(zhì)量比)加入銨鹽進(jìn)行沉釩。將沉釩反應(yīng)的溫度控制為60~80°C，在低速攪拌的條件下進(jìn)行沉釩反應(yīng)，反應(yīng)后進(jìn)行陳化等措施，均能夠是沉釩率進(jìn)一步提高。沉釩反應(yīng)的時(shí)間可以為0.5小時(shí)以上。然后，進(jìn)行過濾、洗滌。例如，可用去離子水進(jìn)行洗滌多次(例如，3次以上)，每次洗滌時(shí)固液體積比可以為1: 1，打漿洗滌10分鐘以上，這樣能夠進(jìn)一步提高去除可溶性雜質(zhì)的效果。使用烘箱來烘干以去除水分，然后，將烘干的偏釩酸銨研磨成粉，再放到馬弗爐中煅燒，煅燒的溫度可以為500~550°C，煅燒過程中及時(shí)排除產(chǎn)生的氨氣，以免影響釩氧化物的質(zhì)量。煅燒過程中如果是回轉(zhuǎn)窯要每個(gè)5分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)一周，如果是馬弗爐要10~30分鐘攪拌一次，煅燒的時(shí)間可以為2~5小時(shí)。
[0031] 這里，需要說明的是，采用稀釋沉釩以及后續(xù)洗滌方法能夠進(jìn)一步去除可能殘留的硅和鉻，同時(shí)也能夠進(jìn)一步提高鋁、鉀、鈉等可溶性雜質(zhì)的去除效果。
[0032]示例 I
[0033]五氧化二釩粗品的成分按重量計(jì)可以包括0.5%的S1、0.8%的Cr、1.3%的Fe、0.1%的Μη、0.1%的T1、0.1%的Mg、0.1%的Ca，以及余量的釩氧化物。
[0034]NaOH、硫酸鋁、硫酸鎂均為分析純。
[0035]稱取粗釩100g，放入2L高純聚丙烯反應(yīng)器中；量取氫氧化鈉100g放入2L純料塑料容器中攪拌至全溶。向粗釩反應(yīng)器中加入50mL去離子水，攪拌同時(shí)開啟恒溫加熱器，溫度設(shè)定為60°C，打開在線pH計(jì)，一般pH=2~3之間，開始加氫氧化鈉液體，待pH值為11.5，反應(yīng)0.5小時(shí)，水冷卻至室溫，過濾得到合格液。
[0036]將合格液加入到2L反應(yīng)器中，加熱器溫度設(shè)定為95°C，向其中加入12g硫酸鎂，鎂鹽中鎂元素摩爾量與溶液中的鉻元素摩爾量之比為1.2:1，調(diào)整pH值大于11，攪拌同時(shí)溫度設(shè)定為95°C，反應(yīng)I小時(shí)，陳化24小時(shí)，過濾得到濾液。
[0037]調(diào)整pH值=9，加入3g硫酸鋁，溫度設(shè)定95°C，反應(yīng)I小時(shí)，陳化24小時(shí)過濾。
[0038]將體積稀釋原體積的2倍，調(diào)整pH值為11.5，加入310g硫酸銨，溫度設(shè)定為60°C，低攪速下反應(yīng)0.5小時(shí)，陳化冷卻到16°C，過濾。
[0039]洗滌:共洗滌3次，每次液固體積比為1: 1，打漿洗滌10分鐘；把白色固體放在烘箱中干燥去水，研磨成細(xì)分，放到馬弗爐中在500°C下吹氧氣或者空氣的條件下煅燒，每30分鐘攪動(dòng)一次，煅燒4小時(shí)，得到高純度五氧化二釩。
[0040]本示例所用測定雜質(zhì)含量的方法采用ICP質(zhì)譜法和ICP光譜法。經(jīng)檢測，所得高純度五氧化二釩中V2O5含量大于99.99%，其它元素的含量分別為:Si為0.001%、Cr為0.001%、Fe 為 0.001%、Mn 為 0.001%、Ti 為 0.001%、Mg 為 0.003%、Ca 為 0.003%。
[0041]示例2
[0042]五氧化二釩粗品的成分按重量計(jì)可以包括10%的S1、10%的Cr、8%的Fe、0.5%的Mn,0.5%的T1、0.4%的Mg、0.4%的Ca，以及余量的釩氧化物。
[0043]NaOH、硫酸鋁、硫酸鎂均為分析純。
[0044]稱取粗釩100g，放入2L高純聚丙烯反應(yīng)器中；量取氫氧化鈉100g放入2L純料塑料容器中攪拌至全溶。向粗釩反應(yīng)器中加入50mL去離子水，攪拌同時(shí)開啟恒溫加熱器，溫度設(shè)定為60°C，打開在線pH計(jì)，一般pH=2~3之間，開始加氫氧化鈉液體，待pH值為13，反應(yīng)0.5小時(shí)，水冷卻至室溫，過濾得到合格液。
[0045]將合格液加入到2L反應(yīng)器中，加熱器溫度設(shè)定為90°C，向其中加入170g硫酸鎂，鎂鹽中鎂元素摩爾量與溶液中的鉻元素摩爾量之比為1.4:1，調(diào)整pH值大于11，攪拌同時(shí)溫度設(shè)定為90°C，反應(yīng)I小時(shí)，陳化24小時(shí)，過濾得到濾液。
[0046]調(diào)整pH值=9，加入60g硫酸鋁，溫度設(shè)定95°C，反應(yīng)I小時(shí)，陳化24小時(shí)過濾。
[0047]將體積稀釋為原體積的2倍，調(diào)整pH值為11.5，加入310g硫酸銨，溫度設(shè)定為60 V，低攪速下反應(yīng)0.5小時(shí)，陳化冷卻到16 °C，過濾。
[0048]洗滌:共洗滌3次，每次液固體積比為1: 1，打漿洗滌10分鐘；把白色固體放在烘箱中干燥去水，研磨成細(xì)分，放到馬弗爐中在500°C下吹氧氣或者空氣的條件下煅燒，每30分鐘攪動(dòng)一次，煅燒4小時(shí)，得到高純度五氧化二釩。
[0049]本示例所用測定雜質(zhì)含量的方法采用ICP質(zhì)譜法和ICP光譜法。經(jīng)檢測，所得高純度五氧化二釩中V2O5含量大于99.99%，其它元素的含量分別為:Si為0.001%、Cr為0.001%、Fe 為 0.001%、Mn 為 0.001%、Ti 為 0.001%、Mg 為 0.004%、Ca 為 0.003%。
[0050]示例3
[0051]五氧化二釩粗品的成分按重量計(jì)可以包括1%的S1、l.2%的Cr、l.5%的Fe、0.1%的Μη、0.1%的T1、0.1%的Mg、0.1%的Ca，以及余量的釩氧化物。
[0052]NaOH、硫酸鋁、硫酸鎂均為分析純。
[0053]稱取粗釩100g，放入2L高純聚丙烯反應(yīng)器中；量取氫氧化鈉100g放入2L純料塑料容器中攪拌至全溶。向粗釩反應(yīng)器中加入50mL去離子水，攪拌同時(shí)開啟恒溫加熱器，溫度設(shè)定為60°C，打開在線pH計(jì)，一般pH=2~3之間，開始加氫氧化鈉液體，待pH值為12，反應(yīng)0.5小時(shí)，水冷卻至室溫，過濾得到合格液。
[0054]將合格液加入 到2L反應(yīng)器中，加熱器溫度設(shè)定為100°C，向其中加入14g硫酸鎂，鎂鹽中鎂元素摩爾量與溶液中的鉻元素摩爾量之比為1.3:1，調(diào)整pH值大于11，攪拌同時(shí)溫度設(shè)定為95°C，反應(yīng)I小時(shí)，陳化24小時(shí)，過濾得到濾液。
[0055]調(diào)整pH值=9，加入6g硫酸鋁，溫度設(shè)定100°C，反應(yīng)I小時(shí)，陳化24小時(shí)過濾。
[0056]將體積稀釋原體積的2倍，調(diào)整pH值為11.5，加入310g硫酸銨，溫度設(shè)定為60°C，低攪速下反應(yīng)0.5小時(shí)，陳化冷卻到16°C，過濾。
[0057]洗滌:共洗滌3次，每次液固體積比為1: 1，打漿洗滌10分鐘；把白色固體放在烘箱中干燥去水，研磨成細(xì)分，放到馬弗爐中在500°C下吹氧氣或者空氣的條件下煅燒，每30分鐘攪動(dòng)一次，煅燒4小時(shí)，得到高純度五氧化二釩。
[0058]本示例所用測定雜質(zhì)含量的方法采用ICP質(zhì)譜法和ICP光譜法。經(jīng)檢測，所得高純度五氧化二釩中V2O5含量大于99.99%，其它元素的含量分別為:Si為0.001%、Cr為0.001%、Fe 為 0.001%、Mn 為 0.001%、Ti 為 0.001%、Mg 為 0.003%、Ca 為 0.003%。
[0059]本發(fā)明的方法制得的高純度釩氧化物的純度不小于99.99%，且其中雜質(zhì)元素Cr、S1、Fe、Al、K、Na的含量都不大于lOppm。此外，根據(jù)本發(fā)明另一方面的釩電池用高純度電解液使用如上所述的高純度釩氧化物制得。
[0060]綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括以下方面:
[0061](I)能夠克服在化學(xué)法提純工藝中除硅比較困難、以及因除雜后引入新的雜質(zhì)而導(dǎo)致二次污染的問題，制得了除氧化釩外其它雜質(zhì)(例如，Cr、S1、Fe、Al、K、Na)含量不超過IOppm的高純度釩氧化物；
[0062](2)本發(fā)明的方法重點(diǎn)考慮電解液用釩氧化物的純度、精度及某些對釩電池和電解液有影響的雜質(zhì)元素去除，對雜質(zhì)檢測的精度要求在PPm級而不僅僅是只考慮全釩的純度，這是對雜質(zhì)含量的精確要求，這樣的結(jié)果才是符合電解液要求的釩氧化物。
[0063]盡管上面已經(jīng)結(jié)合附圖和示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離權(quán)利要求的 精神和范圍的情況下，可以對上述實(shí)施例進(jìn)行各種修改。
【權(quán)利要求】
1.一種制備高純度釩氧化物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 在pH為11~14的條件下，對釩氧化物粗品進(jìn)行重溶； 進(jìn)行第一次過濾； 向經(jīng)第一次過濾得到的溶液中加入鎂鹽，且鎂鹽中鎂元素摩爾量與溶液中的鉻元素摩爾量之比為1.1~1.5:1，控制溫度為90~100°C且pH不小于11的條件下，進(jìn)行第一次除雜處理； 進(jìn)行第二次過濾； 調(diào)節(jié)第二次過濾所得溶液的pH為8~11，然后加入鋁鹽，在溫度為90~100°C的條件下，進(jìn)行第二次除雜處理； 進(jìn)行第三次過濾； 沉釩，過濾； 洗滌、烘干、煅燒，得到高純度釩氧化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備高純度釩氧化物的方法，其特征在于，所述方法還包括第一陳化步驟和第二陳化步驟，其中，所述第一陳化步驟在第二次過濾步驟之前對經(jīng)第一次陳雜處理所得到的混合液進(jìn)行陳化處理，所述第二陳化步驟在第三次過濾步驟之前對經(jīng)第二次陳雜處理所得到的混合液進(jìn)行陳化處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備高純度釩氧化物的方法，其特征在于，所述第一陳化步驟和第二陳化步驟的陳化時(shí)間分 別為10小時(shí)以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備高純度釩氧化物的方法，其特征在于，所述方法還包括將所述經(jīng)第一次過濾得到的溶液的TV濃度控制為70~120g/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備高純度釩氧化物的方法，其特征在于，所述沉釩步驟還包括使用水來稀釋即將進(jìn)行沉釩的溶液，并且稀釋后溶液TV濃度為稀釋前溶液TV濃度的1/3 ~1/2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備高純度釩氧化物的方法，其特征在于，所述鎂鹽為硫酸鎂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備高純度釩氧化物的方法，其特征在于，所述鋁鹽為硫酸招。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備高純度釩氧化物的方法，其特征在于，所述得到高純度釩氧化物的純度不小于99.99%，且其中雜質(zhì)元素Cr、S1、Fe、Al、K、Na的含量都不大于IOppm0
9.一種釩電池用高純度電解液，其特征在于，所述高純度電解液使用如權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的制備高純度釩氧化物的方法所制得的高純度釩氧化物制得。
【文檔編號】C01G31/02GK103482702SQ201310395312
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】毛鳳嬌, 孫朝暉, 李道玉, 彭穗, 楊林江, 陳文龍, 曹敏 申請人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司