CN114292180A - 一种萃取法制备高纯草酸氧钒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及湿法冶金技术领域，公开了一种萃取法制备高纯草酸氧钒的方法。该方法包括：(1)将四氯化钛精制尾渣浸出，得到含钒浸出液，然后将含钒浸出液的pH值调节至1～2，过滤，得到一次萃原液；(2)将一次萃原液与萃取剂混合萃取，得到一次负载有机相；(3)将一次负载有机相用水洗涤，用盐酸溶液反萃，得到一次反萃液；(4)将一次反萃液的pH值调节至1～2，过滤，得到二次萃原液；(5)将二次萃原液与萃取剂混合进行萃取，得到二次负载有机相；(6)将二次负载有机相用水洗涤，用草酸溶液反萃，得到二次反萃液；(7)将二次反萃液蒸发浓缩后结晶，得到固体草酸氧钒。该方法实现了浸出液的深度除杂，制备出高纯草酸氧钒。
Description
技术领域
本发明涉及湿法冶金技术领域，具体涉及一种萃取法制备高纯草酸氧钒的方法。
背景技术
草酸氧钒是一种重要的钒系精细化工原料，可用于制备含钒催化剂、纳米氧化钒、VO2粉体、氮化钒等钒基化合物。目前制备草酸氧钒的方法主要是以V2O5原料，需要经过溶解和还原后，与草酸反应制得草酸氧钒，产品纯度受到V2O5原料纯度以及溶解还原工艺的影响，同时以高纯V2O5为原料导致草酸氧钒成本较高。
四氯化钛精制尾渣中V主要以氯化物/氯氧化物形式存在，目前常需要对精制尾渣高温焙烧进行脱氯处理后才能有效利用，但焙烧过程易产生Cl2烟尘污染严重，且高温易导致钒氯化物挥发损失，影响钒收率。考虑到钒的氯化物/氯氧化物具有良好的溶性，浸出率可达99％以上，但由于渣含有其他的氯化物，导致精制尾渣浸出液中Cl含量较高，同时Ti、Fe等杂质易进入浸出液中，分离难度较大。
CN201710340156.8公开了一种高纯草酸氧钒固体产品的制备方法，采用五氧化二钒和二水合草酸在101～105℃下反应2小时，料浆过滤、干燥制得蓝色粉末状高纯草酸氧钒固体产品。
CN201210079205.4公开了一种草酸氧钒的制备方法，该方法在硫酸水溶液将含有五氧化二钒的原料与还原剂接触还原得到四价钒溶液，再将四价钒溶液与碱金属的氢氧化物接触进行沉淀反应，得到的固相产物与草酸接触，得到草酸氧钒。
CN106380389A公开了一种草酸氧钒的制备方法，李兰杰等以钒酸钠为原料，通过加入氧化钙反应产生钒酸钙，钒酸钙再与草酸在60～90℃反应得到草酸氧钒溶液，经蒸发结晶后得到草酸氧钒固体。
张健等以传统钠化焙烧后的钒浸出液为原料，将钒浸出液加还原剂还原、加酸酸化后，采用P507萃取，草酸反萃取，蒸发结晶工艺制备草酸氧钒。其中钒以五价形式存在，且杂质种类及含量均较低，采用一段萃取即可有效去除，且需要额外的还原酸化措施。
此外，CN 103505903A公开了一种高纯度硫酸氧钒溶液的两段萃取制备方法，采用钒厂生产的五价合格钒液，经过初步的除杂过程净化后，采用胺类萃取剂萃取五价钒，加入还原剂还原成四价，酸性萃取剂萃取四价钒一系列步骤的方法，无须经过固态过程，直接由五价钒酸钠溶液制备成为高纯的四价硫酸氧钒溶液
CN 106395899 A公开了一种从含钒氯化物溶液中制备硫酸氧钒的方法，采用萃取工艺制备硫酸氧钒。含钒氯化物溶液经加热还原，调pH值后萃取-反萃，得到的钒溶液经再次萃取-反萃，得到硫酸氧钒溶液。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的四氯化钛精制尾渣中氯化物种类较多，同时Ti、Fe等杂质，分离难度较大，无法制备高纯草酸氧钒固体的问题，提供一种萃取法制备高纯草酸氧钒的方法。该发明以四氯化钛精制尾渣含钒浸出液为原料，通过萃取-盐酸反萃后再萃取-草酸反萃，实现了含钒浸出液的深度除杂，制备出高纯草酸氧钒产品。该方法对原料杂质含量要求低，流程简单，钒回收率高，萃取剂可再生循环利用，萃取过程不引入新杂质，有利于废水循环利用。
为了实现上述目的，本发明提供了一种萃取法制备高纯草酸氧钒的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将四氯化钛精制尾渣浸出，得到含钒浸出液，然后将所述含钒浸出液的pH值调节至1～2，过滤，得到一次萃原液；
(2)将所述一次萃原液与萃取剂混合进行萃取，得到一次负载有机相；
(3)将所述一次负载有机相用水洗涤，然后用盐酸溶液反萃，得到一次反萃液；
(4)将所述一次反萃液的pH值调节至1～2，过滤，得到二次萃原液；
(5)将所述二次萃原液与萃取剂混合进行萃取，得到二次负载有机相；
(6)将所述二次负载有机相用水洗涤，然后用草酸溶液反萃，得到二次反萃液；
(7)将所述二次反萃液蒸发浓缩后结晶，得到固体草酸氧钒。
优选地，在步骤(1)中，采用水或盐酸溶液对四氯化钛精制尾渣浸出。
优选地，在步骤(1)中，所述含钒浸出液中含有10～30g/L的V和30～70g/L的Cl。
优选地，在步骤(1)中，采用碱性溶液调节所述含钒浸出液的pH值。
更优选地，所述碱性溶液为NaOH溶液、Na2CO3溶液和氨水溶液中的至少一种。
优选地，在步骤(2)和步骤(5)中，所述萃取剂为磷酸酯类化合物与煤油的混合物或磷酸酯类化合物与正庚烷的混合物。
更优选地，所述磷酸酯类化合物为二(2-乙基己基)磷酸酯、(2-乙基己基)磷酸单-2-乙基己基酯或磷酸三丁酯中的至少一种。
更优选地，所述萃取剂中磷酸酯类化合物的体积百分比为10～30％。
优选地，在步骤(3)中，按照一次负载有机相与水的体积比为1:1～2的比例对一次负载有机相进行洗涤。
优选地，在步骤(3)中，所述盐酸溶液的浓度为5～15wt％。
优选地，在步骤(4)中，采用碱性溶液调节所述一次反萃液的pH值。
更优选地，所述碱性溶液为NaOH溶液、Na2CO3溶液和氨水溶液中的至少一种。
优选地，在步骤(6)中，按照二次负载有机相与水的体积比为1:1～2的比例对二次负载有机相进行洗涤。
优选地，在步骤(6)中，所述草酸溶液的浓度为1～2mol/L。
优选地，在步骤(7)中，所述蒸发浓缩采用减压蒸馏的方式进行。
更优选地，所述减压蒸馏的真空度为-0.03～-0.07Mpa，温度为40～80℃。
优选地，在步骤(7)中，所述结晶的条件为：温度为20～40℃，时间为8～12h，搅拌速率为20～50r/min。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
1)以四氯化钛精制尾渣含钒浸出液为原料，通过萃取-盐酸反萃后再萃取-草酸反萃，可以除去四氯化钛精制尾渣中Ti、Fe、Cl、Na等杂质，制备出高纯草酸氧钒产品，降低对原料纯度的要求，具有适应能力强，工艺流程短、成本低的特点。
2)钒回收率高，产品杂质低。
3)使用后的萃取剂可以采用高浓度酸溶液，如硫酸、盐酸、草酸，进行再生，以高浓度的H+将与萃取剂紧密结合的杂质置换，从而恢复萃取剂的萃取能力，实现萃取剂再生循环利用。
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。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供的萃取法制备高纯草酸氧钒的方法，包括以下步骤：
(1)将四氯化钛精制尾渣浸出，得到含钒浸出液，然后将所述含钒浸出液的pH值调节至1～2，过滤，得到一次萃原液；
(2)将所述一次萃原液与萃取剂混合进行萃取，得到一次负载有机相；
(3)将所述一次负载有机相用水洗涤，然后用盐酸溶液反萃，得到一次反萃液；
(4)将所述一次反萃液的pH值调节至1～2，过滤，得到二次萃原液；
(5)将所述二次萃原液与萃取剂混合进行萃取，得到二次负载有机相；
(6)将所述二次负载有机相用水洗涤，然后用草酸溶液反萃，得到二次反萃液；
(7)将所述二次反萃液蒸发浓缩后结晶，得到固体草酸氧钒。
在本发明所述的方法中，将四氯化钛精制尾渣浸出，使钒溶解进入浸出液，得到含钒浸出液和浸出残渣，然后将所述含钒浸出液的pH值调节至1～2，达到最佳萃取pH值，过滤去除调节pH过程产生的沉淀渣，得到一次萃原液；将所述一次萃原液与萃取剂混合进行萃取，钒由含钒浸出液中转移到萃取剂中，从而得到一次负载有机相，Ti、Fe、Na等杂质则大部分留在含钒浸出液中；将所述一次负载有机相用水洗涤，去除一次负载有机相中夹杂的萃原液及杂质，然后用盐酸溶液反萃，一次负载有机相中的钒在盐酸溶液作用下从萃取剂中转移至反萃液中，得到一次反萃液；将所述一次反萃液的pH值调节至1～2，达到最佳萃取pH值，过滤去除调节pH过程产生的沉淀渣，得到二次萃原液；将所述二次萃原液与萃取剂混合进行萃取，钒由含钒浸出液中转移到萃取剂中，从而得到二次负载有机相，Ti、Fe、Na、Cl等杂质则留在一次反萃液中；将所述二次负载有机相用水洗涤，然后用草酸溶液反萃，得到二次反萃液；将所述二次反萃液蒸发浓缩后结晶，得到固体草酸氧钒。
在本发明所述方法中，由于四氯化钛精制尾渣浸出得到含钒浸出液中含有大量氯离子，因此采用盐酸进行第一次反萃，得到的一次反萃液同样是氯离子体系，产生的废水可以和并处理，有利于降低萃取后的溶液处理难度，降低成本同时缩短工艺流程。在本发明中也可以采用其他无机酸如硫酸实现一次反萃过程，但产生含硫酸废水需要不同处理工艺。
本发明所述四氯化钛精制尾渣中V主要以氯化物和氯氧化物形式存在。
在具体实施方式中，在步骤(1)中，采用水或盐酸溶液对四氯化钛精制尾渣浸出。
进一步地，在步骤(1)中，通过浸出操作得到含钒浸出液，在具体实施方式中，所述含钒浸出液中含有10～30g/L的V(例如10g/L、12g/L、15g/L、18g/L、20g/L、22g/L、25g/L、28g/L或30g/L)和30～70g/L的Cl(例如30g/L、35g/L、40g/L、45g/L、50g/L、55g/L、60g/L、65g/L或70g/L)。
在本发明所述方法中，为了提高钒萃取率，在步骤(1)中，需要将所述含钒浸出液的pH值调节至1～2，具体地，例如将所述含钒浸出液的pH值调节至1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2。
在具体实施方式中，在步骤(1)中，采用碱性溶液调节所述含钒浸出液的pH值。
在优选实施方式中，所述碱性溶液可以为NaOH溶液、Na2CO3溶液和氨水溶液中的至少一种。
在本发明所述方法中，所述萃取剂可以萃取溶液中的钒。在具体实施方式中，在步骤(2)和步骤(5)中，所述萃取剂可以为磷酸酯类化合物与煤油的混合物或磷酸酯类化合物与正庚烷的混合物。步骤(2)与步骤(5)中使用的萃取剂可以相同，也可以不同。
在优选实施方式中，所述磷酸酯类化合物可以为二(2-乙基己基)磷酸酯、(2-乙基己基)磷酸单-2-乙基己基酯或磷酸三丁酯中的至少一种；
在优选实施方式中，所述萃取剂中磷酸酯类化合物的体积百分比可以为10～30％，例如10％、12％、14％、16％、18％、20％、22％、24％、26％、28％或30％。
在本发明所述方法中，在步骤(3)中，一次萃取后需要将一次负载有机相与适量的水混合，洗掉一次负载有机相上的夹带的Na、Cl等杂质。
在具体实施方式，在步骤(3)中，可以按照一次负载有机相与水的体积比为1:1～2的比例对一次负载有机相进行洗涤，例如1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9或1:2。
在本发明所述的方法中，采用盐酸溶液可以将一次负载有机相中的钒反萃取出来。
在具体实施方式中，在步骤(3)中，所述盐酸溶液的浓度为5～15wt％，例如5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％或15wt％。
在本发明所述方法中，为了提高钒萃取率，在步骤(4)中，需要将所述一次反萃液的pH值调节至1～2，具体地，例如将所述一次反萃液的pH值调节至1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2。
在具体实施方式中，在步骤(4)中，采用碱性溶液调节所述一次反萃液的pH值。
在优选实施方式中，所述碱性溶液可以为NaOH溶液、Na2CO3溶液和氨水溶液中的至少一种。
在本发明所述方法中，在步骤(6)中，二次萃取后需要将二次负载有机相与适量的水混合，洗掉二次负载有机相上的夹带的Na、Cl等杂质。
在具体实施方式中，在步骤(6)中，可以按照二次负载有机相与水的体积比为1:1～2的比例对二次负载有机相进行洗涤，例如1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.7、1:1.8、1:1.9或1:2。
在本发明所述的方法中，采用草酸溶液可以将二次负载有机相中的钒反萃取出来。
在具体实施方式中，在步骤(6)中，所述草酸溶液的浓度可以为1～2mol/L，例如1mol/L、1.1mol/L、1.2mol/L、1.3mol/L、1.4mol/L、1.5mol/L、1.6mol/L、1.7mol/L、1.8mol/L、1.9mol/L或2mol/L。
在本发明所述方法中，在步骤(7)中，所述蒸发浓缩可以采用本领域的常规选择。在具体实施方式中，所述蒸发浓缩可以采用减压蒸馏的方式进行。
进一步地，所述减压蒸馏的真空度可以为-0.03～-0.07Mpa，例如-0.03Mpa、-0.03Mpa、-0.04Mpa、-0.05Mpa、-0.06Mpa或-0.07Mpa；温度可以为40～80℃，例如40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃或70℃。
在具体实施方式中，在步骤(7)中，所述结晶的温度可以为20～40℃，例如20℃、22℃、24℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃、36℃或38℃；所述结晶的时间可以为8～12h，例如8h、8.5h、9h、9.5h或10h；搅拌速率可以为20～50r/min，例如20r/min、25r/min、30r/min、35r/min、40r/min、45r/min或50r/min。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1
(1)向四氯化钛精制尾渣中加水浸出，得到含钒浸出液，其中所述含钒浸出液中V的浓度为10g/L，Cl的浓度为30g/L，然后采用NaOH溶液将所述含钒浸出液的pH值调节至1，过滤，得到一次萃原液；
(2)将所述一次萃原液与萃取剂混合进行萃取，得到一次负载有机相；
(3)将所述一次负载有机相与去离子水以1:1的体积比混合洗涤，然后用浓度为5wt％的盐酸溶液反萃，得到一次反萃液；
(4)采用NaOH溶液将所述一次反萃液的pH值调节至1，过滤，得到二次萃原液；
(5)将所述二次萃原液与萃取剂混合进行萃取，得到二次负载有机相；
(6)将所述二次负载有机相与去离子水以1:1的体积比混合洗涤，然后用浓度为1mol/L的草酸溶液反萃，得到二次反萃液；
(7)将所述二次反萃液蒸发浓缩后结晶，得到固体草酸氧钒；
所述萃取剂为二(2-乙基己基)磷酸酯与煤油的混合物，所述萃取剂中二(2-乙基己基)磷酸酯的体积百分比为10％；
所述蒸发浓缩的方式采用减压蒸馏，真空度为-0.07Mpa，温度为80℃；
所述结晶条件为温度为20℃，时间为12h，搅拌速率为50r/min。
实施例1经过两段萃取，钒总回收率为98.7％，草酸氧钒产品纯度为99.3％。
实施例2
(1)向四氯化钛精制尾渣中加盐酸溶液浸出，得到的含钒浸出液，其中所述含钒浸出液中V的浓度为30g/L，Cl的浓度为70g/L，然后采用氨水溶液将所述含钒浸出液的pH值调节至2，过滤，得到一次萃原液；
(2)将所述一次萃原液与萃取剂混合进行萃取，得到一次负载有机相；
(3)将所述一次负载有机相与去离子水以1:1的体积比混合洗涤，然后用浓度为15wt％的盐酸溶液反萃，得到一次反萃液；
(4)采用氨水溶液将所述一次反萃液的pH值调节至2，过滤，得到二次萃原液；
(5)将所述二次萃原液与萃取剂混合进行萃取，得到二次负载有机相；
(6)将所述二次负载有机相与去离子水以1:1的体积比混合洗涤，然后用浓度为2mol/L的草酸溶液反萃，得到二次反萃液；
(7)将所述二次反萃液蒸发浓缩后结晶，得到固体草酸氧钒；
所述萃取剂为(2-乙基己基)磷酸单-2-乙基己基酯与正庚烷的混合物，所述萃取剂中(2-乙基己基)磷酸单-2-乙基己基酯的体积百分比为30％；
所述蒸发浓缩的方式采用减压蒸馏，真空度为-0.03Mpa，温度为40℃；
所述结晶条件为温度为20℃，时间为8h，搅拌速率为20r/min。
实施例2经过两段萃取，钒总回收率为98.9％，草酸氧钒产品纯度为99.1％。
实施例3
(1)向四氯化钛精制尾渣中加盐酸溶液浸出，得到含钒浸出液，其中所述含钒浸出液中V的浓度为20g/L，Cl的浓度为50g/L，然后采用Na2CO3溶液将所述含钒浸出液的pH值调节至1.8，过滤，得到一次萃原液；
(2)将所述一次萃原液与萃取剂混合进行萃取，得到一次负载有机相；
(3)将所述一次负载有机相与去离子水以1:1的体积比混合洗涤，然后用浓度为10wt％的盐酸溶液反萃，得到一次反萃液；
(4)采用Na2CO3溶液将所述一次反萃液的pH值调节至1.8，过滤，得到二次萃原液；
(5)将所述二次萃原液与萃取剂混合进行萃取，得到二次负载有机相；
(6)将所述二次负载有机相与去离子水以1:1的体积比混合洗涤，然后用浓度为1.5mol/L的草酸溶液反萃，得到二次反萃液；
(7)将所述二次反萃液蒸发浓缩后结晶，得到固体草酸氧钒；
所述萃取剂为磷酸三丁酯与煤油的混合物，所述萃取剂中磷酸三丁酯的体积百分比为20％；
所述蒸发浓缩的方式采用减压蒸馏，真空度为-0.05Mpa，温度为50℃；
所述结晶条件为温度为30℃，时间为10h，搅拌速率为50r/min。
实施例3经过两段萃取，钒总回收率为99.0％，草酸氧钒产品纯度为99.5％。
对比例1
按照实施例1的方法实施，不同的是，不进行步骤(2)和步骤(3)的一次萃取和一次反萃步骤。具体操作为：
(1)向四氯化钛精制尾渣中加水浸出，得到含钒浸出液，其中所述含钒浸出液中V的浓度为10g/L，Cl的浓度为30g/L，然后采用NaOH溶液将所述含钒浸出液的pH值调节至1，过滤，得到一次萃原液；
(2)采用NaOH溶液将所述一次萃原液的pH值调节至1，过滤，得到二次萃原液；
(3)将所述二次萃原液与萃取剂混合进行萃取，得到二次负载有机相；
(4)将所述二次负载有机相与去离子水以1:1的体积比混合洗涤，然后用浓度为1mol/L的草酸溶液反萃，得到二次反萃液；
(5)将所述二次反萃液蒸发浓缩后结晶，得到固体草酸氧钒；
所述萃取剂为二(2-乙基己基)磷酸酯与煤油的混合物，所述萃取剂中二(2-乙基己基)磷酸酯的体积百分比为10％；
所述蒸发浓缩的方式采用减压蒸馏，真空度为-0.07Mpa，温度为80℃；
所述结晶条件为温度为20℃，时间为12h，搅拌速率为50r/min。
对比例1经过一段萃取，钒总回收率为98.3％，草酸氧钒产品纯度为90.2％。
对比例2
按照实施例1的方法实施，不同的是，在步骤(1)和步骤(4)中，将所述含钒浸出液的pH值和所述一次反萃液的pH值调节至3。
对比例2中，钒总回收率为88.2％，草酸氧钒产品纯度为89.2％。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种萃取法制备高纯草酸氧钒的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将四氯化钛精制尾渣浸出，得到含钒浸出液，然后将所述含钒浸出液的pH值调节至1～2，过滤，得到一次萃原液；
(2)将所述一次萃原液与萃取剂混合进行萃取，得到一次负载有机相；
(3)将所述一次负载有机相用水洗涤，然后用盐酸溶液反萃，得到一次反萃液；
(4)将所述一次反萃液的pH值调节至1～2，过滤，得到二次萃原液；
(5)将所述二次萃原液与萃取剂混合进行萃取，得到二次负载有机相；
(6)将所述二次负载有机相用水洗涤，然后用草酸溶液反萃，得到二次反萃液；
(7)将所述二次反萃液蒸发浓缩后结晶，得到固体草酸氧钒。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，采用水或盐酸溶液对四氯化钛精制尾渣浸出。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述含钒浸出液中含有10～30g/L的V和30～70g/L的Cl。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，采用碱性溶液调节所述含钒浸出液的pH值；
优选地，所述碱性溶液为NaOH溶液、Na2CO3溶液和氨水溶液中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)和步骤(5)中，所述萃取剂为磷酸酯类化合物与煤油的混合物或磷酸酯类化合物与正庚烷的混合物；
优选地，所述磷酸酯类化合物为二(2-乙基己基)磷酸酯、(2-乙基己基)磷酸单-2-乙基己基酯或磷酸三丁酯中的至少一种；
优选地，所述萃取剂中磷酸酯类化合物的体积百分比为10～30％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，按照一次负载有机相与水的体积比为1:1～2的比例对一次负载有机相进行洗涤；
优选地，在步骤(3)中，所述盐酸溶液的浓度为5～15wt％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(4)中，采用碱性溶液调节所述一次反萃液的pH值；
优选地，所述碱性溶液为NaOH溶液、Na2CO3溶液和氨水溶液中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(6)中，按照二次负载有机相与水的体积比为1:1～2的比例对二次负载有机相进行洗涤；
优选地，在步骤(6)中，所述草酸溶液的浓度为1～2mol/L。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(7)中，所述蒸发浓缩采用减压蒸馏的方式进行；
优选地，所述减压蒸馏的真空度为-0.03～-0.07Mpa，温度为40～80℃。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(7)中，所述结晶的条件为：温度为20～40℃，时间为8～12h，搅拌速率为20～50r/min。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115505760A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-23 | 武汉科技大学 | 一种钒页岩萃原液清洁无铵制备五氧化二钒的方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103319326A (zh) * | 2012-03-23 | 2013-09-25 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种草酸氧钒的制备方法 |
| CN106380389A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-08 | 河北钢铁股份有限公司承德分公司 | 一种草酸氧钒的制备方法 |
| CN110358926A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-10-22 | 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 | 钒渣短流程制备草酸氧钒的方法 |
| US20210061672A1 (en) * | 2019-09-03 | 2021-03-04 | Hunan Sanfeng Vanadium Industry Co., Ltd. | Method for preparing vanadium battery electrolyte by using waste vanadium catalyst |
| CN113429281A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-09-24 | 芜湖人本合金有限责任公司 | 一种高纯草酸氧钒晶体及其制备方法 |
| CN114349048A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-04-15 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种回收四氯化钛精制尾渣制备高纯硫酸氧钒溶液的方法 |
| CN115947370A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-04-11 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种利用含钒精制尾渣制备精三氯氧钒的方法 |
-
2021
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103319326A (zh) * | 2012-03-23 | 2013-09-25 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种草酸氧钒的制备方法 |
| CN106380389A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-08 | 河北钢铁股份有限公司承德分公司 | 一种草酸氧钒的制备方法 |
| CN110358926A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-10-22 | 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 | 钒渣短流程制备草酸氧钒的方法 |
| US20210061672A1 (en) * | 2019-09-03 | 2021-03-04 | Hunan Sanfeng Vanadium Industry Co., Ltd. | Method for preparing vanadium battery electrolyte by using waste vanadium catalyst |
| CN113429281A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-09-24 | 芜湖人本合金有限责任公司 | 一种高纯草酸氧钒晶体及其制备方法 |
| CN114349048A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-04-15 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种回收四氯化钛精制尾渣制备高纯硫酸氧钒溶液的方法 |
| CN115947370A (zh) * | 2022-12-13 | 2023-04-11 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 一种利用含钒精制尾渣制备精三氯氧钒的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 万龙飞: "草酸氧钒制取试验研究", 《钢铁钒钛》, no. 3, 1 June 2016 (2016-06-01), pages 56 - 59 * |
| 张健 等: "P507萃取纯化V(Ⅳ)制备草酸氧钒及其物化性能", 《高等学校化学学报》, vol. 40, no. 4, 10 April 2019 (2019-04-10), pages 740 - 746 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115505760A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-12-23 | 武汉科技大学 | 一种钒页岩萃原液清洁无铵制备五氧化二钒的方法 |
| CN115505760B (zh) * | 2022-09-15 | 2023-11-21 | 武汉科技大学 | 一种钒页岩萃原液清洁无铵制备五氧化二钒的方法 |
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