[发明专利]一种以红钒为原料制备五氧化二钒的方法

说明书

本发明涉及钒冶金技术领域，公开了一种以红钒为原料制备五氧化二钒的方法。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。该方法无需加入化学试剂，也无废水产生，工艺简单，生产成本低，制备的五氧化二钒纯度高。

技术领域

本发明涉及钒冶金技术领域，具体涉及一种以红钒为原料制备五氧化二钒的方法。

背景技术

我国拥有丰富的钒资源，钒制品应用广泛，其中五氧化二钒是最常用的钒制品。随着材料技术的快速发展，高纯五氧化二钒在航空合金、储能材料、石油化工催化剂等领域的市场需求量显著上升。国内高纯五氧化二钒基本依赖进口，亟需开发高纯五氧化二钒的制备方法。目前，高纯五氧化二钒的制备方法主要有化学沉淀法、溶液萃取法、氯化法等方法。

CN109022800B公布了一种四氯化钛精制尾渣超声辅助制备高纯V₂O₅的方法。该法将四氯化钛精制尾渣与碱液混合，在超声的条件下通入氧气进行浸出反应；过滤浸出后得到的浆料，得到含钒浸出液，恒温除杂后得到净化液，向净化液中加入沉钒剂进行沉钒，得到偏钒酸铵沉淀；将得到的偏钒酸铵经干燥、煅烧，得到高纯五氧化二钒。该发明的减少了提钒工艺的焙烧过程，降低了能耗，钒的浸出率在85％～98.5％。该方法采用超声波强化浸出、沉钒、煅烧制备高纯五氧化二钒，使用过氧化钠、硝酸铝、硫酸铵等化学试剂，因此，该工艺具有流程长、药剂用量大且产生的废水处理难度大的不足。

CN105366722A公开了一种常温萃取生产高纯五氧化二钒的方法。其主要步骤包括包括：(1)将工业偏钒酸铵或/和工业五氧化二钒缓慢的加入萃取剂中，选择性的溶解偏钒酸铵或/和五氧化二钒，形成含钒溶液；在含钒溶液中加入沉淀剂使杂质沉淀；(2)经过过滤操作后获得滤液；(3)滤液加热蒸发，蒸发后将液体的pH调节至1-6，然后通过冷却结晶获得固液混合液；(4)将固液混合液进行固液分离，固体用清洗剂清洗过滤；(5)过滤后的固体在400-600℃温度下烘烤2-12小时，然后进行冷却降温后制成成品。处理过程中使用了有机萃取剂、过氧化氢、甲胺、乙胺、丙酮、碳酸钠、硝酸等化学药剂，因此，该工艺也存在工艺流程长、药剂用量大且产生的废水处理难度大的不足。

CN103130279B公开了一种氯化法生产高纯五氧化二钒方法，其先将含钒物质和碳单质混合均匀经烘干加入到反应器中，先后通过氯化、精馏、水解和后处理后等到高纯五氧化二钒，该工艺虽然减少了传统湿法冶金过程中形成的工业有害废水，整个生产过程工艺简单，基本无废物产生，但采用氯气存在安全风险。

综上所述，现有高纯五氧化二钒制备工艺普遍具有处理流程长，药剂消耗大、环境污染、杂质去除不彻底等问题，因此，亟需开发一种简便、环保、高效的高纯五氧化二钒制备方法。红钒是钠化焙烧水解沉钒工艺过程的重要产物，由于沉钒前液中含较高浓度的钠离子，红钒中V₂O₅的纯度仅有80％～90％。为将红钒转化为市场需求大且附加值高的高纯五氧化二钒，本发明提供了一种无需加入化学试剂，也无废水产生，工艺简单，生产成本低的方法制备五氧化二钒。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的高纯五氧化二钒制备工艺处理流程长，药剂消耗大、环境污染、杂质去除不彻底等问题，提供一种以红钒为原料制备五氧化二钒的方法，该方法无需加入化学试剂，也无废水产生，工艺简单，生产成本低，制备的五氧化二钒纯度高。

为了实现上述目的，本发明提供了一种以红钒为原料制备五氧化二钒的方法，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；