[发明专利]由含钒原料短流程制备全钒液流电池用钒电解液的方法和钒电解液有效
申请号: | 202211616865.1 | 申请日: | 2022-12-16 |
公开(公告)号: | CN115621515B | 公开(公告)日: | 2023-02-28 |
发明(设计)人: | 王为振;黄海辉;高崇;王治飞;徐晓辉;靳冉工;王岩;王梦凡;任坤 | 申请(专利权)人: | 矿冶科技集团有限公司 |
主分类号: | H01M8/18 | 分类号: | H01M8/18 |
代理公司: | 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人: | 王闯 |
地址: | 100160 北京市丰台区*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 原料 流程 制备 全钒液 流电 池用钒 电解液 方法 | ||
1.一种由含钒原料短流程制备全钒液流电池用钒电解液的方法,其特征在于,包括:
将含钒原料和钠化焙烧药剂混合进行钠化焙烧,然后选择性浸出得到含钒浸出液;
使用镁盐和/或铝盐对所述含钒浸出液进行第一次除杂,固液分离得到滤液和一次净化渣;调节所述滤液的pH进行第二次除杂脱除重金属,固液分离得到含钒净化液和二次过滤渣;
将所述含钒净化液和铵盐混合,进行沉钒反应得到偏钒酸铵;对所述偏钒酸铵进行煅烧,得到煅烧产物;所述煅烧产物为五氧化二钒和三氧化二钒的混合物或者二氧化钒和三氧化二钒的混合物;其中,V2O5:V2O3摩尔比为1:3,VO2:V2O3摩尔比为1:1;
将包括煅烧产物、纯水和浓硫酸在内的原料混合,溶解反应后固液分离得到全钒液流电池用钒电解液。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述钠化焙烧药剂包括碳酸钠、硫酸钠、氯化钠和氢氧化钠中的一种或多种;
所述钠化焙烧的温度为700-900℃,时间为1-4h;
所述选择性浸出的温度为60-90℃;所述选择性浸出使用水或碱溶液进行,液固比为(2-5)mL:1 g ,体系pH为7-10。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述镁盐包括氯化镁和/或硫酸镁,所述铝盐包括氯化铝和硫酸铝;
所述镁盐和/或所述铝盐的用量为理论用量的1.2倍;
所述第一次除杂的温度为60-90℃,时间为0.5-2h。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二次除杂时,调节体系的pH为10-10.5,温度为60-90℃,时间为0.5-2h。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述铵盐包括氯化铵、硫酸铵、碳酸铵和硝酸铵中的一种或多种;
所述沉钒反应的体系pH为8.5-10,反应温度为10-40℃,时间为0.5-2h。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述沉钒反应结束后对产物进行洗涤脱除钾和钠。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述煅烧在氧化气氛或还原气氛下进行;
所述氧化气氛包括空气或氧气;
所述还原气氛包括氢气、一氧化碳和氨气中的一种或多种;
所述煅烧的温度为500-1000℃,时间为1-3h。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述浓硫酸和所述煅烧产物中的V的摩尔比为(2.2-2.8):1;
所述溶解反应的温度为90-130℃,时间为1-3h。
9.一种钒电解液,其特征在于,使用权利要求1-8任一项所述的方法制得。
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