JP2000247643A - バナジウム系電解液の製造方法 - Google Patents
バナジウム系電解液の製造方法Info
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- 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
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- Y02E60/50—Fuel cells
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- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 化石燃料の燃焼時に得られる集塵機灰を焼成
した後、該焼成物を水洗、固液分離して固形分中に３価
のバナジウム化合物を得る第１工程；前記工程で得られ
た３価のバナジウム化合物と無機酸を反応せしめて３価
のバナジウム塩を得る第２工程；第２工程で得られた３
価のバナジウム塩を水和反応により可溶化した後、濾過
により不溶解物を除去して３価のバナジウム塩水溶液と
して回収する第３工程からなるバナジウム系電解液の製
造方法。
した後、該焼成物を水洗、固液分離して固形分中に３価
のバナジウム化合物を得る第１工程；前記工程で得られ
た３価のバナジウム化合物と無機酸を反応せしめて３価
のバナジウム塩を得る第２工程；第２工程で得られた３
価のバナジウム塩を水和反応により可溶化した後、濾過
により不溶解物を除去して３価のバナジウム塩水溶液と
して回収する第３工程からなるバナジウム系電解液の製
造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レドックスフロー
型電池用電解液として有用なバナジウム系電解液の製造
方法に関するものである。
型電池用電解液として有用なバナジウム系電解液の製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】我が国の電力需要の伸びは、年々増大し
続けているが、電力需要の変動も産業構造の高度化と国
民生活水準の向上を反映してさらに著しくなる傾向にあ
る。例えば、夏期における昼間の電力需要量を１００と
すると、明け方は３０以下となっているのが現状であ
る。一方、電力の供給面からみると、出力変動が望まし
くない原子力発電所や新鋭火力発電所の割合も増加の傾
向にあり、電力を貯蔵する設備の必要性が高まってい
る。現在の電力貯蔵は、揚水発電によって行われている
が、その立地条件は次第に厳しくなっている。
続けているが、電力需要の変動も産業構造の高度化と国
民生活水準の向上を反映してさらに著しくなる傾向にあ
る。例えば、夏期における昼間の電力需要量を１００と
すると、明け方は３０以下となっているのが現状であ
る。一方、電力の供給面からみると、出力変動が望まし
くない原子力発電所や新鋭火力発電所の割合も増加の傾
向にあり、電力を貯蔵する設備の必要性が高まってい
る。現在の電力貯蔵は、揚水発電によって行われている
が、その立地条件は次第に厳しくなっている。
【０００３】このような事情から、環境汚染がなく、し
かも汎用性の高いエネルギーである電力を貯蔵する方法
として各種の二次電池が研究されているが、中でも特に
二種類のレドックス系薬剤を隔膜を介して接触させたレ
ドックスフロー型二次電池が注目されている。レドック
スフロー型二次電池は、原子価が変化する金属イオンの
水溶液（電解液）をタンクに貯蔵しておき、これをポン
プで流通型電解槽に供給して充放電を行う形式の電池で
ある。このレドックスフロー型二次電池で使用される電
解液としては、特開昭６０−１４８０６８号公報及び特
開昭６３−７６２６８号公報などに開示される鉄−クロ
ム系の塩酸溶液と、特開平４−２８６８７１号公報及び
特開平６−１８８００５号公報などに開示されるバナジ
ウム系の硫酸溶液が代表的なものである。
かも汎用性の高いエネルギーである電力を貯蔵する方法
として各種の二次電池が研究されているが、中でも特に
二種類のレドックス系薬剤を隔膜を介して接触させたレ
ドックスフロー型二次電池が注目されている。レドック
スフロー型二次電池は、原子価が変化する金属イオンの
水溶液（電解液）をタンクに貯蔵しておき、これをポン
プで流通型電解槽に供給して充放電を行う形式の電池で
ある。このレドックスフロー型二次電池で使用される電
解液としては、特開昭６０−１４８０６８号公報及び特
開昭６３−７６２６８号公報などに開示される鉄−クロ
ム系の塩酸溶液と、特開平４−２８６８７１号公報及び
特開平６−１８８００５号公報などに開示されるバナジ
ウム系の硫酸溶液が代表的なものである。
【０００４】しかし、前者の電解液を使用する電池にあ
っては、混合及び溶解度の観点から電解液の調製が制約
され、また、出力電圧が１Ｖ（ボルト）程度とエネルギ
ー密度が低い。更に、正極液及び負極液の充電状態が不
均衡になったり、充電時に正極から塩素ガスの発生の恐
れがあるなどの問題がある。一方、後者の電解液を使用
する電池は出力電圧が１．４Ｖと高く、高効率でエネル
ギー密度が高いことなどから次第に注目されている。
っては、混合及び溶解度の観点から電解液の調製が制約
され、また、出力電圧が１Ｖ（ボルト）程度とエネルギ
ー密度が低い。更に、正極液及び負極液の充電状態が不
均衡になったり、充電時に正極から塩素ガスの発生の恐
れがあるなどの問題がある。一方、後者の電解液を使用
する電池は出力電圧が１．４Ｖと高く、高効率でエネル
ギー密度が高いことなどから次第に注目されている。
【０００５】近年、バナジウム系の硫酸溶液電解液の製
造方法についても幾つか提案がなされている。例えば、
特開平４−１４９９６５号公報、特開平５−２９０８７
１号公報及び特開平５−３０３９７３号公報などには、
５価のバナジウム化合物を電解還元又は無機酸の存在下
で還元剤を作用させて４価のバナジウム化合物溶液及び
３価のバナジウム化合物溶液を回収して電解液を製造す
る方法が開示されている。
造方法についても幾つか提案がなされている。例えば、
特開平４−１４９９６５号公報、特開平５−２９０８７
１号公報及び特開平５−３０３９７３号公報などには、
５価のバナジウム化合物を電解還元又は無機酸の存在下
で還元剤を作用させて４価のバナジウム化合物溶液及び
３価のバナジウム化合物溶液を回収して電解液を製造す
る方法が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】五酸化バナジウムのよ
うな５価のバナジウム化合物を電解還元する方法は、格
別の電解装置を設置するための投資が必要であると共
に、その性質上、３価と４価のバナジウム化合物の混合
液として得られ易い。また、５価のバナジウム化合物を
無機酸の存在下で亜硫酸ガス、硫化水素、水素ガス、塩
酸ヒドラジン等の還元剤を用いて還元する方法では、比
較的高い温度の反応条件で行うこともあってガスの吸収
効率が著しく悪いことや、分解が起こり易く反応制御が
困難である。更に、特開平５−２９０８７１号公報に
は、５価のバナジウム化合物を亜硫酸水と硫黄を還元剤
として４価のバナジウム化合物を得、次いで、３価のバ
ナジウム化合物溶液を得る方法が開示されている。この
方法は、５価のバナジウム化合物を順次段階的に還元す
る工程を採用していることから一見合理的に見えるが、
４価のバナジウム化合物溶液を得る際に３価のバナジウ
ム溶液や不溶解物の生成が避けられないという問題があ
る。
うな５価のバナジウム化合物を電解還元する方法は、格
別の電解装置を設置するための投資が必要であると共
に、その性質上、３価と４価のバナジウム化合物の混合
液として得られ易い。また、５価のバナジウム化合物を
無機酸の存在下で亜硫酸ガス、硫化水素、水素ガス、塩
酸ヒドラジン等の還元剤を用いて還元する方法では、比
較的高い温度の反応条件で行うこともあってガスの吸収
効率が著しく悪いことや、分解が起こり易く反応制御が
困難である。更に、特開平５−２９０８７１号公報に
は、５価のバナジウム化合物を亜硫酸水と硫黄を還元剤
として４価のバナジウム化合物を得、次いで、３価のバ
ナジウム化合物溶液を得る方法が開示されている。この
方法は、５価のバナジウム化合物を順次段階的に還元す
る工程を採用していることから一見合理的に見えるが、
４価のバナジウム化合物溶液を得る際に３価のバナジウ
ム溶液や不溶解物の生成が避けられないという問題があ
る。
【０００７】従って、本発明の目的は、特に、レドック
スフロー型電池用電解液として使用される３価のバナジ
ウム系硫酸溶液の工業的に有利な製造方法を提供するこ
とにある。
スフロー型電池用電解液として使用される３価のバナジ
ウム系硫酸溶液の工業的に有利な製造方法を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者は鋭意検討を行った結果、集塵機灰を焼成して得
られる焼成物を水洗、固液分離して固形分中に３価のバ
ナジウム化合物を得、次いで無機酸を加え加温して３価
のバナジウム塩を生成させ、得られた固形物の３価のバ
ナジウム塩を濾過により分離回収した後、水及び硫酸で
可溶化し、不溶解物を濾過により除去して３価のバナジ
ウム塩水溶液を得る手順を採れば、格別の電解装置を設
置することもなく、反応制御も比較的容易に行うことが
でき、工業的に有利な方法であることなどを見出し、本
発明を完成するに至った。
発明者は鋭意検討を行った結果、集塵機灰を焼成して得
られる焼成物を水洗、固液分離して固形分中に３価のバ
ナジウム化合物を得、次いで無機酸を加え加温して３価
のバナジウム塩を生成させ、得られた固形物の３価のバ
ナジウム塩を濾過により分離回収した後、水及び硫酸で
可溶化し、不溶解物を濾過により除去して３価のバナジ
ウム塩水溶液を得る手順を採れば、格別の電解装置を設
置することもなく、反応制御も比較的容易に行うことが
でき、工業的に有利な方法であることなどを見出し、本
発明を完成するに至った。
【０００９】すなわち、本発明は、化石燃料の燃焼時に
得られる集塵機灰を焼成した後、該焼成物を水洗、固液
分離して固形分中に３価のバナジウム化合物を得る第１
工程；前記工程で得られた３価のバナジウム化合物と無
機酸を反応せしめて３価のバナジウム塩を得る第２工
程；第２工程で得られた３価のバナジウム塩を水和反応
により可溶化した後、濾過により不溶解物を除去して３
価のバナジウム塩水溶液として回収する第３工程からな
ることを特徴とするバナジウム系電解液の製造方法を提
供するものである。
得られる集塵機灰を焼成した後、該焼成物を水洗、固液
分離して固形分中に３価のバナジウム化合物を得る第１
工程；前記工程で得られた３価のバナジウム化合物と無
機酸を反応せしめて３価のバナジウム塩を得る第２工
程；第２工程で得られた３価のバナジウム塩を水和反応
により可溶化した後、濾過により不溶解物を除去して３
価のバナジウム塩水溶液として回収する第３工程からな
ることを特徴とするバナジウム系電解液の製造方法を提
供するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の製造方法は、第１工程〜
第３工程からなる。第１工程は化石燃料の燃焼時に得ら
れる集塵機灰を焼成させた後、該焼成物を水洗、固液分
離して、固形物中に３価のバナジウム化合物を得る工程
である。第１工程で使用される化石燃料の燃焼時に得ら
れる集塵機灰としては、例えば重油、タール、アスファ
ルト及び石灰等の化石燃料類の燃焼、これらの化石燃料
類をエマルジョン化した燃料の燃焼及びオリマルジョン
の燃焼などの際に得られる集塵機灰が挙げられ、このう
ち、特にオリマルジョンの燃焼から得られるオリノコ灰
がバナジウム含有量が他の集塵機灰より多い点で好まし
い。オリマルジョンは天然オリノコタールに約３０％の
水と微量の乳化剤を加えてエマルジョン化したものが挙
げられる。上記集塵機灰には、バナジウム以外に、カー
ボン、硫酸アンモニウム及び硫酸マグネシウムなどが含
まれる。
第３工程からなる。第１工程は化石燃料の燃焼時に得ら
れる集塵機灰を焼成させた後、該焼成物を水洗、固液分
離して、固形物中に３価のバナジウム化合物を得る工程
である。第１工程で使用される化石燃料の燃焼時に得ら
れる集塵機灰としては、例えば重油、タール、アスファ
ルト及び石灰等の化石燃料類の燃焼、これらの化石燃料
類をエマルジョン化した燃料の燃焼及びオリマルジョン
の燃焼などの際に得られる集塵機灰が挙げられ、このう
ち、特にオリマルジョンの燃焼から得られるオリノコ灰
がバナジウム含有量が他の集塵機灰より多い点で好まし
い。オリマルジョンは天然オリノコタールに約３０％の
水と微量の乳化剤を加えてエマルジョン化したものが挙
げられる。上記集塵機灰には、バナジウム以外に、カー
ボン、硫酸アンモニウム及び硫酸マグネシウムなどが含
まれる。
【００１１】第１工程において、集塵機灰を焼成する温
度としては、３００〜４００℃の温度範囲、好ましくは
３４０〜３７０℃の温度範囲である。４００℃を超える
と、一旦３価に還元されたバナジウム化合物が分解又は
酸化されて、４価又は５価のバナジウム塩となる傾向に
ある。また、３００℃未満であると、集塵機灰中の硫酸
アンモニウムが分解されにくくなり、集塵機灰中の４価
又は５価のバナジウムが還元されにくくなるので好まし
くない。焼成時間は通常０．５〜３０時間、好ましくは
８〜１６時間である。また、焼成方法としては、特に制
限されないが、通常電気炉、ロータリーキルン及びトン
ネル炉などが挙げられる。
度としては、３００〜４００℃の温度範囲、好ましくは
３４０〜３７０℃の温度範囲である。４００℃を超える
と、一旦３価に還元されたバナジウム化合物が分解又は
酸化されて、４価又は５価のバナジウム塩となる傾向に
ある。また、３００℃未満であると、集塵機灰中の硫酸
アンモニウムが分解されにくくなり、集塵機灰中の４価
又は５価のバナジウムが還元されにくくなるので好まし
くない。焼成時間は通常０．５〜３０時間、好ましくは
８〜１６時間である。また、焼成方法としては、特に制
限されないが、通常電気炉、ロータリーキルン及びトン
ネル炉などが挙げられる。
【００１２】得られた焼成物は冷却後、水で洗浄され、
その後、常法により固液分離操作される。固液分離によ
り、水に可溶の成分は除去し、残分の固形分を回収す
る。この残分の固形分中に含まれる３価のバナジウム化
合物は、硫酸バナジウムアンモニウムである。
その後、常法により固液分離操作される。固液分離によ
り、水に可溶の成分は除去し、残分の固形分を回収す
る。この残分の固形分中に含まれる３価のバナジウム化
合物は、硫酸バナジウムアンモニウムである。
【００１３】本発明の第２工程は、第１工程で固形分と
して回収した３価のバナジウム化合物と無機酸を加温下
に反応せしめて３価のバナジウム塩を得る工程である。
無機酸としては、硫酸、塩酸及び硝酸などが挙げられ、
このうち、好ましくは硫酸である。第２工程において、
無機酸として硫酸を使用した場合、３価のバナジウム化
合物と硫酸との反応は、次式で表される反応式に従う。
して回収した３価のバナジウム化合物と無機酸を加温下
に反応せしめて３価のバナジウム塩を得る工程である。
無機酸としては、硫酸、塩酸及び硝酸などが挙げられ、
このうち、好ましくは硫酸である。第２工程において、
無機酸として硫酸を使用した場合、３価のバナジウム化
合物と硫酸との反応は、次式で表される反応式に従う。
【００１４】２ＮＨ4 Ｖ（ＳＯ4 ）2 ＋Ｈ2 ＳＯ4 →Ｖ
2 （ＳＯ4 ）3 ＋２ＮＨ4 ＨＳＯ4
2 （ＳＯ4 ）3 ＋２ＮＨ4 ＨＳＯ4
【００１５】反応理論量から通常硫酸は上記式の通りバ
ナジウム２モル当たり１モルであるが、硫酸は溶媒とし
て利用される点から、１５〜２５モルの範囲で使用する
のが好ましい。反応は、攪拌下で１５０〜２５０℃の温
度範囲で行われる。反応時間は、特に制限されないが、
所定の温度に到達した後、１０分〜６時間程度とするこ
とが好ましい。また、反応後は、反応物を濾過などの常
法により固液分離して、固形分を回収して、３価のバナ
ジウム塩を得る。
ナジウム２モル当たり１モルであるが、硫酸は溶媒とし
て利用される点から、１５〜２５モルの範囲で使用する
のが好ましい。反応は、攪拌下で１５０〜２５０℃の温
度範囲で行われる。反応時間は、特に制限されないが、
所定の温度に到達した後、１０分〜６時間程度とするこ
とが好ましい。また、反応後は、反応物を濾過などの常
法により固液分離して、固形分を回収して、３価のバナ
ジウム塩を得る。
【００１６】本発明の第３工程は、第２工程で得られた
３価のバナジウム塩を硫酸の存在下、攪拌ながら水和反
応により可溶化した後、濾過により不溶解物を除去して
３価のバナジウム塩水溶液として回収する工程である。
当該水和反応条件は、特に制限されないが、反応温度が
８０〜１００℃の範囲とし、反応時間が０．５時間以
上、溶解促進の点から１．５〜３時間とすることが好ま
しい。この際、電解液組成にするために必要に応じて硫
酸バナジウムと硫酸比を調節する。具体的には、Ｖ
2 （ＳＯ4 ）3 ＋ｍＨ2 ＳＯ4 ＋ｎＨ2 Ｏの電解液組成
を得たい場合には、Ｖ 2 （ＳＯ4 ）3 ＋ｍＨ2 ＳＯ4 ＋
ｎＨ2 Ｏとして水和反応を行えばよい。上記ｍ及びｎは
１以上の数を示す。第３工程で得られる可溶化物は緑色
の３価のバナジウム塩溶液である。
３価のバナジウム塩を硫酸の存在下、攪拌ながら水和反
応により可溶化した後、濾過により不溶解物を除去して
３価のバナジウム塩水溶液として回収する工程である。
当該水和反応条件は、特に制限されないが、反応温度が
８０〜１００℃の範囲とし、反応時間が０．５時間以
上、溶解促進の点から１．５〜３時間とすることが好ま
しい。この際、電解液組成にするために必要に応じて硫
酸バナジウムと硫酸比を調節する。具体的には、Ｖ
2 （ＳＯ4 ）3 ＋ｍＨ2 ＳＯ4 ＋ｎＨ2 Ｏの電解液組成
を得たい場合には、Ｖ 2 （ＳＯ4 ）3 ＋ｍＨ2 ＳＯ4 ＋
ｎＨ2 Ｏとして水和反応を行えばよい。上記ｍ及びｎは
１以上の数を示す。第３工程で得られる可溶化物は緑色
の３価のバナジウム塩溶液である。
【００１７】上記第１及び第２工程において、水洗洗浄
で得られる濾液は、アルカリを加えて、ニッケル水酸化
物等の金属水酸化物を析出させ、次いで濾過することに
よりＮｉなどの有価金属を回収すると共に、濾液として
環境に無害で放流可能な廃水を得ることができる。使用
されるアルカリとしては、水酸化ナトリウム及び水酸化
カリウム等のアルカリ金属水酸化物が挙げられるが、廃
水を硫酸マグネシウムの原料として利用するためには酸
化マグネシウム及び水酸化マグネシウムを使用すること
もできる。
で得られる濾液は、アルカリを加えて、ニッケル水酸化
物等の金属水酸化物を析出させ、次いで濾過することに
よりＮｉなどの有価金属を回収すると共に、濾液として
環境に無害で放流可能な廃水を得ることができる。使用
されるアルカリとしては、水酸化ナトリウム及び水酸化
カリウム等のアルカリ金属水酸化物が挙げられるが、廃
水を硫酸マグネシウムの原料として利用するためには酸
化マグネシウム及び水酸化マグネシウムを使用すること
もできる。
【００１８】本発明の製造方法により得られる３価のバ
ナジウム塩水溶液は、レドックスフロー型電池用電解
液、顔料などの原料として用いることができる。
ナジウム塩水溶液は、レドックスフロー型電池用電解
液、顔料などの原料として用いることができる。
【００１９】
【実施例】実施例１ （第１工程）集塵機灰は、火力発電所より排出されるオ
リノコ灰を使用した。オリノコ灰の主な成分の組成は表
１に示す。単位は重量％である。
リノコ灰を使用した。オリノコ灰の主な成分の組成は表
１に示す。単位は重量％である。
【００２０】
【表１】
【００２１】このオリノコ灰１０００ｇを電気炉にて、
３６０℃で１６時間焼成し、次いで焼成物を水で洗浄
し、固液分離した。この時可溶成分を除去し、残分を乾
燥した後の固形分重量は１２０ｇであった。この残分の
固形分をＸ線回折を行ったところ３価のバナジウム化合
物ＮＨ4 Ｖ（ＳＯ4 ）2 であることが確認された。ま
た、残分の固形分の主な成分組成を表２に示す。
３６０℃で１６時間焼成し、次いで焼成物を水で洗浄
し、固液分離した。この時可溶成分を除去し、残分を乾
燥した後の固形分重量は１２０ｇであった。この残分の
固形分をＸ線回折を行ったところ３価のバナジウム化合
物ＮＨ4 Ｖ（ＳＯ4 ）2 であることが確認された。ま
た、残分の固形分の主な成分組成を表２に示す。
【００２２】
【表２】
【００２３】（第２工程）第１工程で得られた残分の固
形分（ＮＨ4 Ｖ（ＳＯ4 ）2 ）１２０ｇに硫酸４２４ｇ
を加え、２００℃で１時間加熱して反応させた後、濾過
乾燥し固形分８５ｇを得た。この固形分をＸ線回折を行
ったところＶ2 （ＳＯ4 ）3 であることを確認した。
形分（ＮＨ4 Ｖ（ＳＯ4 ）2 ）１２０ｇに硫酸４２４ｇ
を加え、２００℃で１時間加熱して反応させた後、濾過
乾燥し固形分８５ｇを得た。この固形分をＸ線回折を行
ったところＶ2 （ＳＯ4 ）3 であることを確認した。
【００２４】（第３工程）第２工程で得られた固形分
（Ｖ2 （ＳＯ4 ）3 ）４０ｇに硫酸１０ｇ及び水８０ｍ
ｌを加え、攪拌しながら加熱し、１００℃で２時間反応
し、Ｖ2 （ＳＯ4 ） 3 を溶解した。冷却後、減圧濾過し
て不溶解物を除去した。一方、口液には水を加えて１０
０ｍｌの３価の硫酸バナジウム電解液を得た。この溶液
を酸化還元電位差滴定で分析したところ３価のバナジウ
ムが２モル／リットル、４価のバナジウムは０．０５％
以下であった。
（Ｖ2 （ＳＯ4 ）3 ）４０ｇに硫酸１０ｇ及び水８０ｍ
ｌを加え、攪拌しながら加熱し、１００℃で２時間反応
し、Ｖ2 （ＳＯ4 ） 3 を溶解した。冷却後、減圧濾過し
て不溶解物を除去した。一方、口液には水を加えて１０
０ｍｌの３価の硫酸バナジウム電解液を得た。この溶液
を酸化還元電位差滴定で分析したところ３価のバナジウ
ムが２モル／リットル、４価のバナジウムは０．０５％
以下であった。
【００２５】参考例１ 上記実施例１で得られた３価のバナジウム化合物溶液と
市販の４価のバナジウム化合物溶液を基に各々硫酸濃度
を２．５モル／リットル、３モル／リットルとなるよう
に調節し、各々負極及び正極電解液とした。これらの負
極及び正極電解液を用いて、下記仕様の小型電池を組
み、充放電特性を調べた。その結果、該小型電池を連続
充放電させ、約２ヵ月にわたり、累計１５００サイクル
の長期特性を調べたが、効率変化もなく、非常に安定し
た特性が得られた。
市販の４価のバナジウム化合物溶液を基に各々硫酸濃度
を２．５モル／リットル、３モル／リットルとなるよう
に調節し、各々負極及び正極電解液とした。これらの負
極及び正極電解液を用いて、下記仕様の小型電池を組
み、充放電特性を調べた。その結果、該小型電池を連続
充放電させ、約２ヵ月にわたり、累計１５００サイクル
の長期特性を調べたが、効率変化もなく、非常に安定し
た特性が得られた。
【００２６】（小型電池） ・電極面積：５００ｃｍ2 ・電極：カーボン繊維布 ・隔膜：陰イオン交換膜双極板 ・カーボン板タンク及び配管材料：硬質塩化ビニル樹脂 ・タンク容量：正極５リットル、負極５リットル （充放電特性） ・電流効率：９９．４％ ・電圧効率：８４．５％ ・エネルギー効率：８４．０％ ・電池容量：１２０ＷＨ（電流密度６０ｍＡ／ｃｍ2 、
温度２８℃）
温度２８℃）
【００２７】比較例１ 実施例１で使用したオリノコ灰１０００ｇを電気炉に
て、２５０℃で１６時間焼成し、次いで、焼成物を水で
洗浄した。この時、全てのバナジウム成分は可溶成分と
して溶解してしまった。
て、２５０℃で１６時間焼成し、次いで、焼成物を水で
洗浄した。この時、全てのバナジウム成分は可溶成分と
して溶解してしまった。
【００２８】比較例２ 実施例１で使用したオリノコ灰１０００ｇを電気炉に
て、４５０℃で１６時間焼成し、次いで、焼成物を水で
洗浄した、この時、可溶成分を除去し、残分を乾燥し得
られたバナジウム化合物をＸ線回折にて調べたところ、
５酸化バナジウムであることが確認された。
て、４５０℃で１６時間焼成し、次いで、焼成物を水で
洗浄した、この時、可溶成分を除去し、残分を乾燥し得
られたバナジウム化合物をＸ線回折にて調べたところ、
５酸化バナジウムであることが確認された。
【００２９】
【発明の効果】本発明の方法によれば、格別の電解装置
を設置することもなく、反応制御も比較的容易に行え、
工業的に有利な方法とすることができる。また、かかる
方法により得られる３価のバナジウム系硫酸溶液は、レ
ドックスフロー型電池用電解液又は顔料の原料として好
適に使用される。
を設置することもなく、反応制御も比較的容易に行え、
工業的に有利な方法とすることができる。また、かかる
方法により得られる３価のバナジウム系硫酸溶液は、レ
ドックスフロー型電池用電解液又は顔料の原料として好
適に使用される。
フロントページの続き (72)発明者 田中 保之 東京都江東区亀戸９丁目11番１号 日本化 学工業株式会社研究開発本部内 (72)発明者 堀川 健 東京都江東区亀戸９丁目11番１号 日本化 学工業株式会社研究開発本部内 (72)発明者 徳田 信幸 大阪府大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 重松 敏夫 大阪府大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 隈元 貴浩 大阪府大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電気工業株式会社大阪製作所内 Ｆターム(参考） 4G048 AA07 AB02 AC05 AC06 AE02 5H027 AA10
Claims (6)
- 【請求項１】 化石燃料の燃焼時に得られる集塵機灰を
焼成した後、該焼成物を水洗、固液分離して固形分中に
３価のバナジウム化合物を得る第１工程；前記工程で得
られた３価のバナジウム化合物と無機酸を反応せしめて
３価のバナジウム塩を得る第２工程；第２工程で得られ
た３価のバナジウム塩を水和反応により可溶化した後、
濾過により不溶解物を除去して３価のバナジウム塩水溶
液として回収する第３工程からなることを特徴とするバ
ナジウム系電解液の製造方法。 - 【請求項２】 前記第１工程における焼成温度が、３０
０〜４００℃の温度範囲であることを特徴する請求項１
記載のバナジウム系電解液の製造方法。 - 【請求項３】 前記第１工程で得られる３価のバナジウ
ム化合物が、硫酸バナジウムアンモニウムであることを
特徴とする請求項１又は２記載のバナジウム系電解液の
製造方法。 - 【請求項４】 前記第２工程の反応温度が、１５０〜２
５０℃の範囲であることを特徴とする請求項１〜３のい
ずれか１項記載のバナジウム系電解液の製造方法。 - 【請求項５】 前記第３工程の水和反応は、３価の硫酸
バナジウムを硫酸の存在下、８０〜１００℃の温度範囲
で可溶化することを特徴とする請求項１〜４のいずれか
１項記載のバナジウム系電解液の製造方法。 - 【請求項６】 前記バナジウム系電解液が、レドックス
フロー型電池用電解液であることを特徴とする請求項１
〜５のいずれか１項記載のバナジウム系電解液の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11045902A JP2000247643A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | バナジウム系電解液の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11045902A JP2000247643A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | バナジウム系電解液の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000247643A true JP2000247643A (ja) | 2000-09-12 |
Family
ID=12732186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11045902A Pending JP2000247643A (ja) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | バナジウム系電解液の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000247643A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002187720A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-07-05 | Chiyoda Corp | バナジウムを含有する炭素質残渣から高純度のバナジウム化合物を製造する方法 |
| WO2002101861A1 (fr) * | 2001-06-07 | 2002-12-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Electrolyte de pile redox et pile redox |
| WO2005014484A1 (ja) * | 2003-08-11 | 2005-02-17 | Nippon Oil Corporation | ４価硫酸バナジル水溶液の製造法 |
| CN106257727A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-12-28 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种制备钒电池高纯电解液的系统及方法 |
| CN106257726A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-12-28 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种生产高纯度高活性钒电解液的系统及方法 |
| WO2018003446A1 (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-04 | ブラザー工業株式会社 | 硫酸バナジウム（ｉｉｉ）水和物の製造方法、及びバナジウムレドックス二次電池の製造方法 |
-
1999
- 1999-02-24 JP JP11045902A patent/JP2000247643A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106257726B (zh) * | 2016-01-28 | 2018-03-23 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种生产高纯度高活性钒电解液的系统及方法 |
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