[发明专利]一种废弃钒储能介质的再生方法

权利要求书

1.一种废弃钒储能介质的再生方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.检测废弃钒储能介质的钒含量、钒的价态及杂质元素的含量；

步骤2.根据废弃钒储能介质中钒的价态进行调整，将钒的价态调节至3.98～4.02价，得到钒溶液，具体方法为：

(1)当废弃钒储能介质中钒的价态大于4.02价时，加入还原剂或采用电解还原，调节钒的价态至3.98～4.02价；

(2)当废弃钒储能介质中钒的价态小于3.98价时，加入氧化剂或采用电解氧化，调节钒的价态至3.98～4.02价；

步骤3.加入纯水或母液稀释钒溶液，使其中的钒含量为40～120g/L，加入碱性物质调节钒溶液的pH值至2～3，得到萃前液；

步骤4.采用有机相作为萃取剂；采用纯水作为负载有机相的洗涤剂，采用硫酸溶液或盐酸溶液作为反萃剂，经过逆流萃取，逆流水洗，逆流反萃，得到萃余液、水洗液和高纯反萃液；

步骤5.将高纯度反萃液采用纯水、硫酸或盐酸调整至钒储能介质的标准浓度，经过电解调整价态，得到再生后的钒储能介质；将萃余液和水洗液加入碱性物质调节pH值至2～3后，加入氧化剂或采用电解氧化将其中的四价钒氧化至五价，通过树脂进行离子交换，回收萃余液和水洗液中的钒，得到钒后液；

步骤6.将钒后液结晶，得到母液和结晶，所述结晶为十水硫酸钠和/或氯化钠。

2.根据权利要求1所述废弃钒储能介质的再生方法，其特征在于，步骤2中所述还原剂为二氧化硫、柠檬酸、葡萄糖、抗坏血酸、草酸、果糖、纤维素和三氧化二钒中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述废弃钒储能介质的再生方法，其特征在于，步骤2中所述氧化剂为双氧水、高氯酸、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸氢钾、过氧乙酸、过硫酸钠和五氧化二钒中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述废弃钒储能介质的再生方法，其特征在于，步骤3采用的碱为氢氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述废弃钒储能介质的再生方法，其特征在于，采用有机相作为萃取剂，相比O/A＝0.5～1.0进行萃取；采用纯水作为负载有机相的洗涤剂，相比O/A＝20～30进行水涤，采用4.0～5.0mol/L的硫酸溶液或7.0～10.0mol/L盐酸溶液作为反萃剂，相比O/A＝10～15进行反萃。

6.根据权利要求1或5所述废弃钒储能介质的再生方法，其特征在于，步骤4所述有机相为a或b，所述a为质量比为2～4：6～8的P204和磺化煤油，所述b为质量比为2～4：6～8的P507和磺化煤油。

7.根据权利要求1所述废弃钒储能介质的再生方法，其特征在于，步骤5所述氧化剂为双氧水、高氯酸、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸氢钾、过氧乙酸和过硫酸钠中的一种或多种，加入量为萃余液和水洗液中钒的总物质的量的0.5～1.5倍。

8.根据权利要求1所述废弃钒储能介质的再生方法，其特征在于，步骤5所述储能介质的标准浓度为硫酸体系钒储能介质V＝1.0～3.0mol/L，SO₄^2-＝4.0～5.0mol/L；盐酸体系钒储能介质V＝2.0～3.0mol/L，Cl^-＝8.0～10.0mol/L；混酸体系钒储能介质主要成分是V＝2.0～3.0mol/L，Cl^-＝7.0～9.0mol/L，SO₄^2-＝0.4～0.6mol/L。

9.根据权利要求1所述废弃钒储能介质的再生方法，其特征在于，步骤5所述树脂为萃淋树脂或大孔径阴离子树脂。

10.根据权利要求1所述废弃钒储能介质的再生方法，其特征在于，步骤6中所述结晶为液冷却结晶或蒸发结晶。