CN103420415B - 一种硫酸氧钒的制备方法 - Google Patents
一种硫酸氧钒的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103420415B CN103420415B CN201210149587.3A CN201210149587A CN103420415B CN 103420415 B CN103420415 B CN 103420415B CN 201210149587 A CN201210149587 A CN 201210149587A CN 103420415 B CN103420415 B CN 103420415B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vanadylic sulfate
- slurries
- flakes
- vanadylic
- vanadium pentoxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Abstract
本发明公开了一种硫酸氧钒的制备方法，该方法包括以下步骤：将五氧化二钒与硫酸和水进行混合打浆，得到浆液，其中，所述五氧化二钒与硫酸的摩尔比为1：2-2.3；将所述浆液与还原剂接触，得到硫酸氧钒溶液；将硫酸氧钒溶液进行纯化得到硫酸氧钒。通过本发明提供的方法制备的硫酸氧钒的干基含量可以达到98重量%以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种硫酸氧钒的制备方法。
背景技术
硫酸氧钒又称硫酸钒酰，其化学式为VOSO4。硫酸氧钒具有广泛的用途，如可以用作媒染剂、着色剂、催化剂、电池的电解液和药物。近年来，随着相关行业的发展，硫酸氧钒的需求量在逐年增大。
现有的制备硫酸氧钒方法是用五氧化二钒加入过量硫酸加热溶解，然后冷却稀释，再加还原剂来还原，最后通过蒸发结晶得到硫酸氧钒蓝色粉末。但是，采用现有的方法制备得到的硫酸氧钒产品的纯度不高。
发明内容
本发明的目的在于克服采用现有技术制备的硫酸氧钒纯度较低的缺陷，提供一种制备具有较高纯度的硫酸氧钒的方法。
本发明的发明人发现，由于在现有技术的制备过程中引入了大量的硫酸，过量的硫酸根离子不但难以除去，而且还会导致硫酸氧钒产品中硫酸氧钒的干基含量较低，从而会显著降低硫酸氧钒产品的纯度。
本发明提供了一种硫酸氧钒的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：
1）将五氧化二钒与硫酸和水进行混合打浆，得到浆液，其中，所述五氧化二钒与硫酸的摩尔比为1：2-2.3；
2）将所述浆液与还原剂接触，得到硫酸氧钒溶液；
3）将硫酸氧钒溶液进行纯化得到硫酸氧钒。
通过本发明提供的方法制备的硫酸氧钒的干基含量可以达到98重量%以上。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供的硫酸氧钒的制备方法包括以下步骤：
1）将五氧化二钒与硫酸和水进行混合打浆，得到浆液，其中，所述五氧化二钒与硫酸的摩尔比为1：2-2.3；
2）将所述浆液与还原剂接触，得到硫酸氧钒溶液；
3）将硫酸氧钒溶液进行纯化得到硫酸氧钒。
根据本发明，该方法包括将五氧化二钒与硫酸和水进行混合打浆，得到浆液。本发明中，所述混合打浆的条件的可选择范围较宽，优选情况下，上述混合打浆的温度为70-100℃；更优选上述混合打浆的温度为90-100℃。
在本发明中，所述五氧化二钒与硫酸的摩尔比为1：2-2.3；更优选所述五氧化二钒与硫酸的摩尔比为1：2-2.2。当硫酸的使用量在上述范围内时，能够减少得到的硫酸氧钒中硫酸根离子的含量，进一步提高得到的硫酸氧钒的纯度。
根据本发明，对所述水的使用量没有特别的限制，优选情况下，所述五氧化二钒与水的质量比为1：2-10；更优选所述五氧化二钒与水的质量比为1：2.5-5。
在本发明中，将五氧化二钒与硫酸和水进行混合打浆时，各原料的加入顺序对得到的浆液的性质没有显著影响，所述各原料可以逐个依次加入也可以同时混合。例如，可以是先将五氧化二钒与水进行混合，再加入硫酸进行打浆；也可以先将水和硫酸混合后，再加入到五氧化二钒中进行打浆；还可以先将水和硫酸混合，再将五氧化二钒加入到水和硫酸的混合液中进行打浆。
根据本发明，该方法包括将所述浆液与还原剂接触，得到硫酸氧钒溶液。所述还原剂的用量可以根据所述浆液中的钒元素的摩尔量来选择。根据所述浆液中的钒元素的摩尔量来选择还原剂的用量时，由于不同的还原剂具有不同的还原势能，因此可以通过计算适当使用所选的还原剂，其计算的方法为本领域所公知。例如在本发明中，在选择不同还原剂的使用量时，优选所选择的还原剂的使用量为能够使所述浆液中的钒元素还原为4价钒的理论用量的1-1.25倍，更优选为所选择的还原剂的使用量为能够使所述浆液中的钒元素还原为4价钒的理论用量的1.0-1.1倍。例如，在本发明中，使用优选的酒石酸作为还原剂的情况下，可以以所述浆液中的钒元素计，所述浆液中的钒与所述酒石酸的摩尔比为1：0.1-0.2；更优选以所述浆液中的钒元素计，所述浆液中的钒与所述酒石酸的摩尔比为1：0.12-0.15。
根据本发明，将所述浆液与还原剂进行接触的方式可以为本领域所公知的各种方式。但在接触过程中，优选使用能够尽量使所述浆液中的待还原的钒过量的方式。例如，可以将还原剂分次或缓慢加入到所述浆液中。通过在接触过程中，使所述浆液中的待还原的钒过量于还原剂，能够提高反应速度，缩短反应时间。
在本发明中，对将所述浆液与还原剂接触的条件没有特别的限制，只要能够使所述浆液中待还原的钒充分还原即可。优选情况下，所述接触条件包括：接触温度为60-95℃，接触时间为8-30小时；更优选所述接触条件包括：接触温度为80-90℃，接触时间为10-20小时。进一步优选所述接触在搅拌下进行。
在本发明中，所述还原剂为酒石酸、草酸和亚硫酸中的一种或多种；优选为酒石酸。这是由于在本发明中通过在上述条件下结合使用酒石酸，不仅还原反应速度快，并且能够得到更高纯度的硫酸氧钒。
根据本发明，该方法包括将硫酸氧钒溶液进行纯化。在本发明中，将硫酸氧钒溶液进行纯化的方法优选为将硫酸氧钒溶液除去至少部分溶剂后，再用醇溶剂进行分散沉降。除去至少部分溶剂的目的是为了能够更好的进行分散沉降。除去的部分溶剂的量可以根据具体情况来选择，该选择方法为本领域所公知。例如，在通过减压浓缩等方法来除去溶剂时，可以在溶剂难以浓缩出时停止浓缩，其判断标准可以为在继续进行浓缩5-10分钟后，其重量基本不改变。所述醇溶剂优选为碳原子数为1-6的醇溶剂。例如可以选自甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇和己醇中的一种或多种。所述醇溶剂的使用量可以为硫酸氧钒溶液除去溶剂后的重量的1-3倍；优选为1.5-2.5倍。
另外，用醇溶剂进行分散沉降的方法为本领域所公知，例如，通过搅拌、超声波等将硫酸氧钒分散在醇溶剂中后，进行静置沉降硫酸氧钒1-2小时。再通过固液分离（如过滤、离心等方法）得到硫酸氧钒固体。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明并不仅限于下述实施例。
以下实施例中，“硫酸氧钒的干基含量”是指在干燥的硫酸氧钒样品中，VOSO4的含量。即，将硫酸氧钒在220℃下干燥至恒重后，干燥的硫酸氧钒样品中，按照USP32-NF27中规定的方法测定样品中VOSO4的含量。
实施例1
本实施例用于说明硫酸氧钒的制备
将200g五氧化二钒加入到500ml的蒸馏水中，搅拌均匀后加入98重量%的浓硫酸220g，再在70℃下进行打浆，得到浆液。在搅拌条件下将浆液加热到90℃后，一边缓慢加入40gDL-酒石酸，一边在搅拌下反应10小时。反应结束后通过蒸发浓缩，得到糊状的硫酸氧钒粗产物。将乙醇（乙醇的用量为：糊状的硫酸氧钒粗产物重量的2倍）与硫酸氧钒粗产物混合，并充分搅拌均匀，沉降2小时后过滤；用滤液洗涤滤饼两次，再用200ml乙醇洗涤一次，得到硫酸氧钒固体。将硫酸氧钒固体在50℃温度下干燥6小时，得到硫酸氧钒产品。经分析，硫酸氧钒的干基含量为98.22重量%。
实施例2
本实施例用于说明硫酸氧钒的制备
将200g五氧化二钒加入800ml的蒸馏水中，搅拌均匀后加入98重量%的浓硫酸240g，再在90℃下进行打浆，得到浆液。在搅拌条件下将浆液加热到85℃后，一边缓慢加入40gDL-酒石酸，一边在搅拌下反应16小时。反应结束后继续蒸发浓缩，得到糊状的硫酸氧钒粗产物。将丁醇（乙醇的用量为：糊状的硫酸氧钒粗产物重量的3倍）与硫酸氧钒粗产物混合，并搅拌均匀，沉降1小时后过滤；用滤液洗涤滤饼两次，再用200ml丁醇洗涤一次，得到硫酸氧钒固体。将硫酸氧钒固体在50℃温度下干燥6小时，得到硫酸氧钒产品。经分析，硫酸氧钒的干基含量为98.35重量%。
实施例3
本实施例用于说明硫酸氧钒的制备
将200g五氧化二钒加入1000ml的蒸馏水中，搅拌均匀后加入98重量%的浓硫酸230g，再在100℃下进行打浆，得到浆液。在搅拌条件下将浆液加热到80℃后，一边缓慢加入50gDL-酒石酸，一边在搅拌下反应20小时。反应结束后继续蒸发浓缩，得到糊状的硫酸氧钒粗产物。将己醇（乙醇的用量为：糊状的硫酸氧钒粗产物重量的3倍）与硫酸氧钒粗产物混合，并搅拌均匀，沉降2小时后过滤；用滤液洗涤滤饼两次，再用200ml己醇洗涤一次，得到硫酸氧钒固体。将硫酸氧钒固体在50℃温度下干燥6小时，得到硫酸氧钒产品。经分析，硫酸氧钒的干基含量为98.5重量%。
实施例4
本实施例用于说明硫酸氧钒的制备
按照实施例3的方法进行，不同的是浓硫酸的加入量为252g，得到硫酸氧钒产品。经分析，硫酸氧钒的干基含量98.05重量%。
实施例5
本实施例用于说明硫酸氧钒的制备
按照实施例3的方法进行，不同的是蒸馏水的用量为400ml，得到浆液，同样地得到硫酸氧钒产品。经分析，硫酸氧钒的干基含量98.1重量%。
实施例6
本实施例用于说明硫酸氧钒的制备
按照实施例3的方法进行，不同的是采用175g的草酸的还原剂替代酒石酸，得到硫酸氧钒产品。经分析，硫酸氧钒的干基含量98.08重量%。
实施例7
本实施例用于说明硫酸氧钒的制备
按照实施例3的方法进行，不同的是采用112g的亚硫酸的还原剂替代酒石酸，得到硫酸氧钒产品。经分析，硫酸氧钒的干基含量98.02重量%。
对比例1
向200g的五氧化二钒中加入1080g浓度为50重量%的硫酸，然后加热至沸腾，并在沸腾的条件下维持60分钟，使五氧化二钒溶解。将溶解后的溶液冷却到25℃，然后向其中加入3000ml的水进行稀释。在搅拌条件下将浆液加热到80℃后，缓慢加入50gDL-酒石酸，并在搅拌条件下共反应20小时。将反应后的溶解进行浓缩结晶后，过滤得到硫酸氧钒固体。将硫酸氧钒固体在50℃温度下加入干燥6小时，得到硫酸氧钒产品。经分析，硫酸氧钒的干基含量为96.5重量%。
通过实施例1-6可知，采用本发明的方法能够得到硫酸氧钒的干基含量在98重量%以上的硫酸氧钒产品。
通过实施例3和对比例1可知，采用本发明的方法不仅能够大大提高制得的硫酸氧钒产品的纯度，还能够明显降低硫酸的使用量，从而降低了成本。
Claims (6)
1.一种硫酸氧钒的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)将五氧化二钒与硫酸和水进行混合打浆，得到浆液，其中，所述五氧化二钒与硫酸的摩尔比为1：2-2.3；
2)将所述浆液与还原剂接触，得到硫酸氧钒溶液；
3)将硫酸氧钒溶液进行纯化得到硫酸氧钒；
其中，所述五氧化二钒与水的质量比为1：2-10；
所述还原剂为酒石酸；在步骤2)中，以所述浆液中的钒元素计，所述浆液中的钒与所述酒石酸的摩尔比为1：0.1-0.2。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1)中，所述五氧化二钒与硫酸的摩尔比为1：2-2.2。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤1)中，所述混合打浆的温度为70-100℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤2)中，以所述浆液中的钒元素计，所述浆液中的钒与所述酒石酸的摩尔比为1：0.12-0.15。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤2)中，将所述浆液与还原剂接触的条件包括：接触温度为60-95℃，接触时间为8-30小时。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤3)中，将硫酸氧钒溶液进行纯化的方法为将硫酸氧钒溶液除去至少部分溶剂，并用醇溶剂进行分散沉降；所述醇溶剂为碳原子数为1-6的醇溶剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210149587.3A CN103420415B (zh) | 2012-05-15 | 2012-05-15 | 一种硫酸氧钒的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210149587.3A CN103420415B (zh) | 2012-05-15 | 2012-05-15 | 一种硫酸氧钒的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103420415A CN103420415A (zh) | 2013-12-04 |
| CN103420415B true CN103420415B (zh) | 2015-12-02 |
Family
ID=49645859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210149587.3A Active CN103420415B (zh) | 2012-05-15 | 2012-05-15 | 一种硫酸氧钒的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103420415B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106450401B (zh) * | 2016-11-11 | 2019-08-30 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种利用废弃钒电解液制备硫酸氧钒的方法 |
| CN110404498A (zh) * | 2019-09-02 | 2019-11-05 | 四川星明能源环保科技有限公司 | 一种硫酸氧钒溶液反应温度控制方法以及制备装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1202463A (zh) * | 1997-06-17 | 1998-12-23 | 蔡晨波 | 高收率合成高含量硫酸氧钒的方法 |
| CN102198957A (zh) * | 2010-03-26 | 2011-09-28 | 湖南维邦新能源有限公司 | 适用于液流钒电池的硫酸氧钒制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4339647B2 (ja) * | 2003-08-11 | 2009-10-07 | 新日本石油株式会社 | ４価硫酸バナジル水溶液の製造法 |
-
2012
- 2012-05-15 CN CN201210149587.3A patent/CN103420415B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1202463A (zh) * | 1997-06-17 | 1998-12-23 | 蔡晨波 | 高收率合成高含量硫酸氧钒的方法 |
| CN102198957A (zh) * | 2010-03-26 | 2011-09-28 | 湖南维邦新能源有限公司 | 适用于液流钒电池的硫酸氧钒制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 用从石煤中提取的V2O5制备钒电池用VOSO4的研究;彭声谦 等;《无机盐工业》;19971231(第1期);3-6 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103420415A (zh) | 2013-12-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1843938A (zh) | 一种五氧化二钒的生产方法 | |
| CN103420416B (zh) | 一种偏钒酸铵的制备方法 | |
| CN102951680B (zh) | 一种硫酸氧钒的制备方法 | |
| CN101838017B (zh) | 一种制备一水合硫酸锰的方法 | |
| CN103420415B (zh) | 一种硫酸氧钒的制备方法 | |
| CN101440040B (zh) | 从硝基苯催化加氢合成对氨基苯酚的工艺 | |
| CN103641574B (zh) | 一种化学合成水溶肥料的生产方法 | |
| CN101475487B (zh) | 一种硝化酸的循环使用方法 | |
| CN103012114B (zh) | 同时制备dl-酒石酸和dl-酒石酸氢钾的方法 | |
| CN103043721B (zh) | 一种制备硫酸氧钒的方法 | |
| CN102828036A (zh) | 一种由钒渣制备偏钒酸钾的方法 | |
| CN101182036A (zh) | 高钒除杂制备高纯度五氧化二钒工艺 | |
| CN102847539A (zh) | 混晶固体碱组合催化剂及制备方法 | |
| CN106187753A (zh) | 一种混合酸催化葡萄糖制备乙酰丙酸丁酯的方法 | |
| CN103381359B (zh) | 一种n,n-二甲基-辛/癸酰胺用催化剂制备方法 | |
| CN113233507B (zh) | 一种从生产甲萘醌的残液制备碱式硫酸铬的方法 | |
| CN212450666U (zh) | 一种高溶解度偏钨酸铵的制备系统 | |
| JPH08502231A (ja) | バナジウム酸ビスマスを基本にした高度着色性で純粋な顔料の製造方法 | |
| CN102504588A (zh) | 一种翠蓝色活性染料及其制备方法和应用 | |
| CN108328638B (zh) | 一种从fcc废催化剂制备硫酸铝铵的方法 | |
| CN106366009A (zh) | 一种化工中间体苯佐卡因的制备方法 | |
| CN107974099B (zh) | 还原直接黑db硝基紫蒽酮的清洁生产方法 | |
| CN112142708B (zh) | 一种高沸物的综合处理方法 | |
| CN105399630A (zh) | 一种纳米级插层水滑石催化剂制备柠檬酸三乙酯的方法 | |
| CN1075468C (zh) | 钴锰混合料的分离精制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |