CN106395900A - 一种去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法 - Google Patents
一种去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106395900A CN106395900A CN201610994016.8A CN201610994016A CN106395900A CN 106395900 A CN106395900 A CN 106395900A CN 201610994016 A CN201610994016 A CN 201610994016A CN 106395900 A CN106395900 A CN 106395900A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sulfate crystals
- oxygen vanadium
- vanadium sulfate
- oxygen
- impurity
- 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.)
- Granted
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 132
- 239000012535 impurity Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 56
- UUUGYDOQQLOJQA-UHFFFAOYSA-L vanadyl sulfate Chemical compound [V+2]=O.[O-]S([O-])(=O)=O UUUGYDOQQLOJQA-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 33
- 229940041260 vanadyl sulfate Drugs 0.000 title abstract 7
- 229910000352 vanadyl sulfate Inorganic materials 0.000 title abstract 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 18
- JYKIWJXDKPVNQZ-UHFFFAOYSA-L [O-]S([O-])(=O)=O.O.[V+5] Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O.O.[V+5] JYKIWJXDKPVNQZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 103
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 24
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 15
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 15
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 claims description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 12
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 125000005287 vanadyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- KZNFRTXTQCISLO-UHFFFAOYSA-N oxovanadium;sulfuric acid Chemical compound [V]=O.OS(O)(=O)=O KZNFRTXTQCISLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 18
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 229910001456 vanadium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMFKXOMVFFKPEC-UHFFFAOYSA-D [V+5].[V+5].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O Chemical compound [V+5].[V+5].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZMFKXOMVFFKPEC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O azanium;oxido(dioxo)vanadium Chemical compound [NH4+].[O-][V](=O)=O UNTBPXHCXVWYOI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000011712 cell development Effects 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000005213 imbibition Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000003 magnesium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- GFNGCDBZVSLSFT-UHFFFAOYSA-N titanium vanadium Chemical compound [Ti].[V] GFNGCDBZVSLSFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G31/00—Compounds of vanadium
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/18—Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本发明提供了一种硫酸氧钒晶体中杂质的去除方法，所述方法包括洗涤以脱除第一硫酸氧钒晶体的结晶水和晶体表面的杂质，过滤得到第二硫酸氧钒晶体。本发明的硫酸氧钒晶体中杂质的去除方法，能够直接从硫酸氧钒晶体中去除杂质元素，提高硫酸氧钒晶体的钒含量，简化工艺流程，降低生产成本，具有良好的经济性。
Description
技术领域
本发明涉及湿法冶金领域，更具体地讲，涉及一种去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法。
背景技术
电池作为一种新兴的储能系统，具有使用寿命长、容量大、功率大、安全性高等诸多优点，可以广泛的应用于电网调峰、公共交通机载电源、风能太阳能发电储能系统等。目前制约钒电池发展的主要原因是其成本居高不下，根本原因是电解液的制备成本过高，现阶段制备电解液的过程，首先是制备高纯的五氧化二钒原料(参考公开号为CN103482702A的中国专利“制备高纯钒氧化物的方法及钒电池用高浓度电解液”)，以高纯五氧化二钒为基础制备电池级硫酸氧钒，而制备高纯五氧化二钒过程往往涉及到返溶、分离净化、沉淀、煅烧等多个步骤，过程繁杂、工艺流程长且除杂后效果不理想，主要杂质如铬、铁含量偏高，铁和铬的存在会严重降低钒电池的能量效率并腐蚀电极材料，严重的影响钒电池体系的运行。
目前硫酸氧钒的除杂主要分为两种，一种是在原料中(包括五氧化二钒及钒的合格液)除杂，主要步骤是将五氧化二钒返溶或者是直接向合格液中加入沉淀剂，如镁盐、铝盐及钙盐等除去溶液中的硅酸根、铬酸根、磷酸根等阴离子杂质，再通过酸性沉钒去除大部分的阳离子杂质，如钠、钾、钙、镁等(参考公开号为CN103515642A的中国专利“一种高浓度高纯度钒电池电解液的制备方法”；侯海军.高纯偏钒酸铵的制备技术研究[J].钢铁钒钛,2013,34(3))，该方法工艺流程长、操作过程复杂、且除杂效果不理想且引入了新的杂质离子。另外一种除杂方法主要是通过萃取-反萃的方法，该方法虽然省去了浸出液除杂、铵盐沉钒、返溶等工艺过程，简化了生产工艺，节约了生产时间，制备过程不引入其他杂质，但萃取和离子交换存在处理量小、试剂昂贵、成本较高、恶化操作环境以及产品的纯度不高等问题(参考公开号为CN103151549A的中国专利“一种基于萃取-反萃体系制备高纯度钒电池电解液的方法”)；此外还有直接在硫酸氧钒溶液中去除杂质的方法。
以上除杂方法均存在各自的缺点，使其工业化应用受限，在一定程度上阻碍了钒电池的发展。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种直接从硫酸氧钒晶体中去除杂质元素的方法。
为了实现上述目的，本发明提供了一种硫酸氧钒晶体中杂质的去除方法。所述方法包括洗涤以脱除第一硫酸氧钒晶体的结晶水和晶体表面的杂质，过滤得到第二硫酸氧钒晶体。
根据本发明去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法的一个实施例，所述洗涤以脱除第一硫酸氧钒晶体的结晶水和晶体表面的杂质的步骤可以包括：用无水乙醇洗涤第一硫酸氧钒晶体，从而脱除第一硫酸氧钒晶体的结晶水和晶体表面的杂质。
根据本发明去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法的一个实施例，所述无水乙醇与第一硫酸氧钒晶体的液固比可以为0.5～1.0mL/g。
根据本发明去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法的一个实施例，所述用无水乙醇洗涤第一硫酸氧钒晶体的洗涤时间可以为3～5min。
根据本发明去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法的一个实施例，所述方法还可以包括用纯净硫酸氧钒饱和溶液洗涤所述第二硫酸氧钒晶体。
根据本发明去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法的一个实施例，所述硫酸氧钒饱和溶液的浓度可以为3～4mol/L。
根据本发明去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法的一个实施例，纯净硫酸氧钒饱和溶液与所述第二硫酸氧钒晶体的液固比可以为1.0～1.5ml/g。
根据本发明去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法的一个实施例，所述用纯净硫酸氧钒饱和溶液洗涤所述第二硫酸氧钒晶体的洗涤时间可以为3～5min。
根据本发明去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法的一个实施例，所述方法还可以包括在用纯净硫酸氧钒饱和溶液洗涤所述第二硫酸氧钒晶体的步骤之后，过滤并烘干，得到第三硫酸氧钒晶体。
根据本发明去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法的一个实施例，所述第一硫酸氧钒晶体通过以下步骤制备得到：将含有杂质元素的硫酸氧钒溶液蒸发至过饱和溶液，加入晶种，降温结晶得到第一硫酸氧钒晶体。
根据本发明去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法的一个实施例，所述含有杂质元素的硫酸氧钒溶液中含有0.005％～0.1％的Cr、0.005％～0.1％的Na和0.005％～0.1％的K。
根据本发明去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法的一个实施例，晶种加入量为8～10g/L，降温速度1～2℃/h。
与现有技术相比，本发明去除硫酸氧钒晶体中杂质方法能够直接从硫酸氧钒晶体中去除杂质元素，提高硫酸氧钒晶体的钒含量，简化工艺流程，降低生产成本，具有良好的经济性。
具体实施方式
在下文中，将结合示例性实施例详细地描述根据本发明去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法。
硫酸氧钒溶液在结晶析出硫酸氧钒晶体的过程中，随着晶体的形核长大，越来越多的杂质元素会夹带于硫酸氧钒结晶水中及晶体表面，其中以Cr、K、Na等存在于酸性体系中的杂质元素为主。本发明通过用乙醇洗涤硫酸氧钒晶体，使硫酸氧钒晶体中的结晶水充分的脱除，过滤后所得晶体再用纯净的硫酸氧钒饱和溶液洗涤过滤，去除残余的酒精，烘干后即可得到纯度较高的硫酸氧钒晶体。
无水乙醇吸水性强，在洗涤的过程中无水乙醇能够夺取硫酸氧钒晶体的部分结晶水，同时去除结晶水中包含的杂志元素。
根据本发明的一个示例性实施例，本发明的去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法包括步骤：
(1)洗涤以脱除第一硫酸氧钒晶体的结晶水和晶体表面的杂质，过滤得到第二硫酸氧钒晶体。
在本实施例中，洗涤以脱除第一硫酸氧钒晶体的结晶水和晶体表面的杂质的步骤包括：用无水乙醇洗涤第一硫酸氧钒晶体，从而脱除第一硫酸氧钒晶体的结晶水和晶体表面的杂质，其中，搅拌洗涤时间为3～5min，搅拌洗涤时间大于3min基本可以达到除去杂质的效果，但时间过长会增加设备损耗及相应成本，搅拌洗涤时间3～5min能够达到较好的效果；无水乙醇与第一硫酸氧钒晶体的液固比为0.5～1.0mL/g，在液固比大于0.5mL/g除杂效果已比较明显，液固比过大，即加大乙醇用量，不仅会增加成本，而且给后续工序带来问题，液固比定为0.5～1.0mL/g能够达到较好的效果。无水乙醇洗涤第一硫酸氧钒晶体后的溶液中含有杂质，可通过脱水精馏后回收乙醇。
(2)配置浓度为3～4mol/L的纯净硫酸氧钒饱和溶液，用纯净硫酸氧钒饱和溶液搅拌洗涤第二硫酸氧钒晶体。其中，搅拌洗涤时间为3～5min，搅拌洗涤时间大于3min基本可以达到除去杂质的效果，但时间过长会增加设备损耗及相应成本，搅拌洗涤时间3～5min能够达到较好的效果；纯净硫酸氧钒饱和溶液与第二硫酸氧钒晶体的液固比为1.0～1.5ml/g，在液固比大于1.0mL/g除杂效果已比较明显，液固比过大，即加大纯净硫酸氧钒饱和溶液的用量，这不仅会增加成本，而且给后续工序带来问题，液固比定为1.0～1.5mL/g能够达到较好的效果。
(3)过滤并烘干，烘干温度为50～60℃，时间为30～60min，得到第三硫酸氧钒晶体。烘干温度过高时间过即会使硫酸氧钒发生板结，改变硫酸氧钒的水溶性，烘干温度过低时间过短不能很好的脱除晶体表面的水，而烘干温度定为50～60℃，时间为30～60min能够达到较好的效果。
第一硫酸氧钒晶体可以通过以下步骤制备得到：将含有杂质元素的硫酸氧钒溶液蒸发至过饱和溶液，加入晶种，降温结晶得到第一硫酸氧钒晶体。；其中，含有杂质元素的硫酸氧钒溶液中含有0.005％～0.1％的Cr、0.005％～0.1％的Na和0.005％～0.1％的K；晶种加入量为8～10g/L，降温速度1～2℃/h。晶种要求为合格的硫酸氧钒产品。
在本实施例中，相较于第一硫酸氧钒晶体，第三硫酸氧钒晶体中Cr的降低率为30～50％，Na的降低率为30～60％，K的降低率为30～60％。
为了更好地理解本发明的上述示例性实施例，下面结合具体示例对其进行进一步说明。
示例1
将含有杂质元素(Cr 0.223％、K 1.22％、Na 1.35％)的硫酸氧钒溶液蒸发至过饱和状态，相对于过饱和溶液中1mol钒离子，取10L，加入100g晶种，以1℃/h降温速度进行降温结晶，得到第一硫酸氧钒晶体。其中，第一硫酸氧钒晶体中含有0.017％的Cr、0.015％的K和0.022％的Na。
称取100g第一硫酸氧钒晶体，加入到50ml无水乙醇溶液中，搅拌洗涤3min，过滤后将所得第二硫酸氧钒晶体加入到100ml浓度为3.0mol/L的纯净硫酸氧钒饱和溶液，搅拌洗涤3min，过滤，在60℃下烘干30min，制得第三酸氧钒晶体，第三酸氧钒晶体中Cr<0.008％、Na<0.007％、K<0.009％，含水量为<25％，最终钒回收率>85％；相较于第一硫酸氧钒晶体，第三硫酸氧钒晶体中Cr的降低率为52.9％，Na的降低率为53.3％，K的降低率为59.1％。
示例2
将含有杂质元素(Cr 0.072％、K 0.121％、Na 0.257％)的硫酸氧钒溶液蒸发至过饱和状态，相对于过饱和溶液中1mol钒离子，取10L，加入80g晶种，以1.2℃/h降温速度进行降温结晶，得到第一硫酸氧钒晶体。其中，第一硫酸氧钒晶体中含有0.006％的Cr、0.009％的K和0.006％的Na。
称取100g第一硫酸氧钒晶体，加入到80ml无水乙醇溶液中，搅拌洗涤4min，过滤后将所得第二硫酸氧钒晶体加入到80ml浓度为3.5mol/L的纯净硫酸氧钒饱和溶液，搅拌洗涤4min，过滤，在55℃下烘干46min，制得第三硫酸氧钒晶体，第三硫酸氧钒晶体中Cr<0.002％、Na<0.003％、K<0.004％，含水量为<25％，最终钒回收率>87％；相较于第一硫酸氧钒晶体，第三硫酸氧钒晶体中Cr的降低率为66.7％，Na的降低率为66.7％，K的降低率为33.3％。
示例3
将含有杂质元素(Cr 0.457％、K 0.647％、Na 0.813％)的硫酸氧钒溶液蒸发至过饱和状态，相对于过饱和溶液中1mol钒离子，取10L，加入120g晶种，以2℃/h降温速度进行降温结晶，得到第一硫酸氧钒晶体。其中，第一硫酸氧钒晶体中含有0.033％的Cr、0.054％的K和0.042％的Na。
称取100g第一硫酸氧钒晶体，加入到100ml无水乙醇溶液中，搅拌洗涤4.8min，过滤后将所得第二硫酸氧钒晶体加入到120ml浓度为4.0mol/L的纯净硫酸氧钒饱和溶液，搅拌洗涤5min，过滤，在50℃下烘干60min，制得第三硫酸氧钒晶体，第三硫酸氧钒晶体中Cr<0.016％、Na<0.026％、K<0.019％，含水量为<20％，最终钒回收率>92％；相较于第一硫酸氧钒晶体，第三硫酸氧钒晶体中Cr的降低率为51.5％，Na的降低率为51.9％，K的降低率为54.8％。
综上所述，本发明的去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法包括以下优点：
(1)该发明直接从硫酸氧钒晶体中去除杂质元素，较传统方法省去了大量的前置除杂步骤，例如硫酸氧钒溶液中的除杂工序，甚至是原料步骤的除杂工序，简化了工艺流程，降低了硫酸氧钒晶体的生产成本，具有良好的经济性。
(2)该发明在除杂的过同时也脱除了一部分结晶水，间接的降低了结晶水含量，提高了硫酸氧钒晶体的钒含量，进一步降低了后续工序成本(烘干、包装、运输等)。
(3)洗涤过程中用到的乙醇可以回收再利用，整个工艺所涉及的试剂价格低廉，方法简单，除杂效果显著，适宜于工业化生产。
尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。
Claims (10)
1.一种去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法，其特征在于，所述方法包括洗涤以脱除第一硫酸氧钒晶体的结晶水和晶体表面的杂质，过滤得到第二硫酸氧钒晶体。
2.根据权利要求1所述的去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法，其特征在于，所述洗涤以脱除第一硫酸氧钒晶体的结晶水和晶体表面的杂质的步骤包括：用无水乙醇洗涤第一硫酸氧钒晶体，从而脱除第一硫酸氧钒晶体的结晶水和晶体表面的杂质。
3.根据权利要求2所述的去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法，其特征在于，所述无水乙醇与第一硫酸氧钒晶体的液固比为0.5～1.0mL/g。
4.根据权利要求1所述的去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法，其特征在于，所述方法还包括用纯净硫酸氧钒饱和溶液洗涤所述第二硫酸氧钒晶体。
5.根据权利要求4所述的去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法，其特征在于，所述纯净硫酸氧钒饱和溶液的浓度为3～4mol/L。
6.根据权利要求4所述的去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法，其特征在于，纯净硫酸氧钒饱和溶液与所述第二硫酸氧钒晶体的液固比为1.0～1.5ml/g。
7.根据权利要求4所述的去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法，其特征在于，所述方法还包括在用纯净硫酸氧钒饱和溶液洗涤所述第二硫酸氧钒晶体的步骤之后，过滤并烘干，得到第三硫酸氧钒晶体。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法，其特征在于，所述第一硫酸氧钒晶体通过以下步骤制备得到：将含有杂质元素的硫酸氧钒溶液蒸发至过饱和溶液，加入晶种，降温结晶得到第一硫酸氧钒晶体。
9.根据权利要求8所述的去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法，其特征在于，按重量百分比计，所述含有杂质元素的硫酸氧钒溶液中含有0.005％～0.1％的Cr、0.005％～0.1％的Na和0.005％～0.1％的K。
10.根据权利要求8所述的去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法，其特征在于，晶种加入量为8～10g/L，降温速度1～2℃/h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610994016.8A CN106395900B (zh) | 2016-11-11 | 2016-11-11 | 一种去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610994016.8A CN106395900B (zh) | 2016-11-11 | 2016-11-11 | 一种去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106395900A true CN106395900A (zh) | 2017-02-15 |
| CN106395900B CN106395900B (zh) | 2018-04-24 |
Family
ID=59229924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610994016.8A Active CN106395900B (zh) | 2016-11-11 | 2016-11-11 | 一种去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106395900B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113003554A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-22 | 连云港西都食品配料有限公司 | 一种无水磷酸三钠的制备方法 |
Citations (4)
| 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 |
| CN104310476A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-01-28 | 核工业北京化工冶金研究院 | 一种制造硫酸氧钒的方法 |
| CN105800688A (zh) * | 2016-03-16 | 2016-07-27 | 河北钢铁股份有限公司承德分公司 | 一种固相焙烧制备硫酸氧钒的方法 |
-
2016
- 2016-11-11 CN CN201610994016.8A patent/CN106395900B/zh active Active
Patent Citations (4)
| 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 |
| CN104310476A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-01-28 | 核工业北京化工冶金研究院 | 一种制造硫酸氧钒的方法 |
| CN105800688A (zh) * | 2016-03-16 | 2016-07-27 | 河北钢铁股份有限公司承德分公司 | 一种固相焙烧制备硫酸氧钒的方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113003554A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-06-22 | 连云港西都食品配料有限公司 | 一种无水磷酸三钠的制备方法 |
| CN113003554B (zh) * | 2021-03-17 | 2023-06-09 | 连云港西都食品配料有限公司 | 一种无水磷酸三钠的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106395900B (zh) | 2018-04-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2022242186A1 (zh) | 利用磷铁废料制备高纯度磷酸铁的方法 | |
| CN104477992B (zh) | 五氧化二钒的制备方法 | |
| EP3029762B1 (en) | Method for synthesizing nano-lithium iron phosphate without water of crystallization in aqueous phase at normal pressure | |
| CN104925837B (zh) | 一种回收电池级碳酸锂沉锂母液制备锂盐的方法 | |
| CN109775678A (zh) | 废旧磷酸铁锂电池中制备电池级磷酸铁和工业级磷酸锂的方法 | |
| CN113104827B (zh) | 一种以工业磷铵清液或工业磷铵母液制备电池级无水磷酸铁的方法 | |
| CN107557598B (zh) | 制备钒电解液的方法 | |
| CN109704408A (zh) | 一种电池级高纯硫酸锰的生产方法 | |
| CN102887545B (zh) | 从锰铜锌钴钙氯化物溶液中制备电子级碳酸锰的方法 | |
| CN112939034B (zh) | 一种工业级碳酸锂制备电池级无水氢氧化锂的方法 | |
| CN110395766A (zh) | 一种固体硫酸氧钒的制备方法 | |
| CN115207506A (zh) | 一种废旧锂离子电池电解液回收方法 | |
| CN113697790A (zh) | 有机溶剂萃取-水反萃取相结合的盐酸法湿法磷酸制备方法 | |
| CN107640790A (zh) | 钛白副产物制备高纯硫酸亚铁晶体的方法 | |
| CN106395900B (zh) | 一种去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法 | |
| CN102887534A (zh) | 从硫酸镍溶液萃取镍的萃余液中回收试剂级无水硫酸钠的方法 | |
| CN102107888A (zh) | 一种硫酸钾的制备方法 | |
| CN111592017A (zh) | 一种锂辉石压浸制备电池级氯化锂的方法 | |
| CN109179453A (zh) | 一种针对焦化脱硫废水提盐萃取滤渣的结晶分离方法 | |
| CN103864496B (zh) | 一种用钾长石制备钾肥的工艺 | |
| CN102225774A (zh) | 从锂云母原料中提取碳酸锂除铝的方法 | |
| CN105174236B (zh) | 一种用湿法磷酸制备磷酸钾盐的方法及设备 | |
| CN106467311A (zh) | 利用废次品氯化钾生产全水溶性硫酸钾的方法 | |
| CN1206165C (zh) | 一种铬酸酐的制备方法 | |
| CN103626235A (zh) | 一种重结晶制备高纯硫酸锰的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220727 Address after: 610306 Chengdu City, Chengdu, Sichuan, China (Sichuan) free trade test zone, Chengdu City, Qingbaijiang District, xiangdao Boulevard, Chengxiang Town, No. 1509 (room 13, A District, railway port mansion), room 1319 Patentee after: Chengdu advanced metal material industry technology Research Institute Co.,Ltd. Patentee after: PANGANG GROUP PANZHIHUA IRON & STEEL RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. Address before: 617000 Taoyuan street, East District, Panzhihua, Sichuan Province, No. 90 Patentee before: PANGANG GROUP PANZHIHUA IRON & STEEL RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20170215 Assignee: SICHUAN PAN YAN TECHNOLOGY Co.,Ltd. Assignor: Chengdu advanced metal material industry technology Research Institute Co.,Ltd. Contract record no.: X2024980003062 Denomination of invention: A method for removing impurities from vanadium oxysulfate crystals Granted publication date: 20180424 License type: Exclusive License Record date: 20240322 |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |