[发明专利]一种以红钒为原料制备五氧化二钒的方法

权利要求书

1.一种以红钒为原料制备五氧化二钒的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将红钒在250～450℃下反应30～90min进行脱水；

(2)将步骤(1)得到的物料在850～1250℃下熔化形成液态熔池，并维持液态熔池温度，将液态物料中的五氧化二钒转变为五氧化二钒蒸气；

(3)以0.1～0.3Mpa的压力从液态熔池的底部向液态熔池中通入气体，五氧化二钒蒸气从所述液态熔池中挥发并冷却降温至200～300℃，得到纯度不低于99.90％的五氧化二钒。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

(4)当液态熔池液位降低至步骤(2)所述液态熔池液位初始值的0.1～0.2倍时，排空液态熔池中的剩余物料；

(5)重复步骤(1)～(4)，进行连续生产。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述红钒含有0.5～5质量％的Na₂O、80～90质量％的V₂O₅和0.2～3质量％的H₂O；

优选地，所述红钒中Na的含量≥1质量％；

优选地，所述红钒中含有Fe、Cr、Mn、Si、K、P和S杂质中的至少一种；

优选地，所述红钒中Fe、Cr、Mn、Si、K、P和S的总含量≥0.5质量％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，将步骤(1)得到的物料在1000～1200℃下熔化形成液态熔池。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，以0.1～0.2Mpa的压力从液态熔池的底部向液态熔池中通入气体；

优选地，在步骤(3)中，向液态熔池中通入的气体为氩气、氦气、氧气、氮气或空气中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，五氧化二钒蒸气通过循环冷却水冷却降温。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法在五氧化二钒制备装置中实施，所述五氧化二钒制备装置包括依次设置的熔化炉(10)、冷凝器(20)和尾气处理系统(30)，

所述熔化炉(10)的顶部设置有加料口(11)，四周和底部设置有多个加热元件(12)，所述熔化炉(10)的底部还设置有出料口(13)和供气系统(14)；

所述冷凝器(20)包括冷却通道(21)，所述冷却通道(21)的上内壁和下内壁分别间隔设置有多个冷凝器隔板(22)，所述冷却通道(21)的顶部外侧设置有冷却水进口(23)、冷却水通道(24)和冷却水出口(25)，所述冷却通道(21)的底部连续可拆卸设置多个收集器(26)。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，相邻两个所述冷凝器隔板(22)之间的间隔为30～70cm；

优选地，所述冷却通道(21)的底部连续可拆卸设置有3～8个收集器(26)。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、将红钒从所述加料口(11)加入所述熔化炉(10)中，关闭加料口(11)，然后对所述熔化炉(10)加热升温，红钒在250～450℃下反应30～90min进行脱水；

S2、持续对所述熔化炉(10)加热，步骤S1得到的物料在850～1250℃下熔化形成液态熔池，并维持液态熔池温度，将液态物料中的五氧化二钒转变为五氧化二钒蒸气；

S3、开启所述供气系统(14)，以0.1～0.3Mpa的压力从所述液态熔池的底部向所述液态熔池中通入气体，五氧化二钒蒸气从所述液态熔池中挥发并在所述冷却通道(21)中冷却降温至200～300℃，所述收集器(26)内得到纯度不低于99.90％的五氧化二钒。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

S4、当液态熔池液位降低至步骤S2所述液态熔池液位初始值的0.1～0.2倍时，关闭供气系统(14)，停止加热，打开所述出料口(13)，排空所述熔化炉(10)内液态熔池中的剩余物料；

S5、关闭出料口(13)，重复步骤S1～S4，进行连续生产。