用含钒浸出液制备钒电池电解液的方法
【专利摘要】一种用含钒浸出液制备钒电池电解液的方法，用硫酸转型后的阴离子交换树脂吸附富集传统钒渣提钒或石煤提钒过程中浸出液中的五价钒后，或用硫酸转型后的萃取剂萃取富集浸出液中的五价钒后，直接用还原剂还原解吸或还原反萃五价钒，得到钒电池电解液。本发明省去了传统工艺中氢氧化钠溶液解析、除杂、铵盐沉钒、干燥、煅烧脱氨、粉钒溶解等工艺过程，简化了生产工艺，节约了生产时间，生产成本大幅降低，工作环境大幅改善，而且制备过程不引入其他杂质，产品纯度大幅提高。本发明制备的钒电池电解液中V4+的浓度大于1mol/L，电解液的电导率为50～200ms/cm。
【专利说明】用含钒浸出液制备钒电池电解液的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于钒电池电解液【技术领域】，具体涉及一种直接用含还原剂的硫酸水溶液还原解吸或还原反萃含五价钒浸出液中的五价钒，制备钒电池电解液的方法。
【背景技术】
[0002]钒电池采用不同价态钒离子的溶液作电解质，硫酸溶液作为支持电解质。钒离子溶液既是电极活性物质又是电解液，要求它的化学活性好，在不同应用条件下性能稳定。钒电池的能量密度取决于电解液中钒离子浓度，钒离子浓度为2mol/L的钒电池其能量密度为25Wh ?kg—1，钒离子浓度越高，能量密度越大。钒电池的正极溶液一般用四价钒离子溶液，负极用三价钒离子溶液，或者正、负极均用等浓度和体积的三价、四价混合溶液。充电后正极为五价fL离子溶液，负极为二价fL离子溶液。
[0003]目前，制备钒电池电解液的方法主要有两种:化学合成法和电解合成法，其中化学法得到的电解液中钒离子的浓度都不高，一般在lmol/L以下，不利于提高钒电池的能量密度，电解合成法可制取 钒离子浓度为3?5mol/L的电解液。化学合成法主要利用还原剂将V2O5还原成易溶于水的VOSO4或者是V(III)与VdV )混合溶液，如:(I)将V2O5在H2SO4中溶解活化，然后用中强还原剂H2SO3使V+5还原成V+4 ; (2)用SO2还原V2O5制备:采用V205、硫酸和水为原料，在室温下缓缓通入纯净的SO2,直至V2O5全部溶解再通入纯净的CO2赶走SO2,即可得到VOSO4硫酸溶液；(3)用单质硫还原V2O5制备:以V2O5为原料，将V2O5粉末与浓H2SO4混合加热，用S粉将V2O5化学还原，制备出V( III)、V( IV )电解液；(4)用钒的不同价态氧化物反应制备:将细化后的V2O5和V2O3粉末按一定比例混合溶于硫酸溶液中，加热搅拌，得到相应比例的V(III)与V(IV)混合溶液。这些方法都需要采用传统的钒渣提钒工艺或石煤提钒工艺，将钒从浸出液中沉淀后经过滤水洗分离，然后高温煅烧或用so2、CO或H2等剧毒或易燃气体还原制备V2O5,导致生产成本增加，而且V2O5在溶解加料制备钒电池电解液过程中毒性粉尘对操作者会造成巨大伤害，污染也较大。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术制备钒电池电解液存在的高能耗、高污染、生产成本高的缺点，提供一种工艺步骤简单、环境污染小、生产成本低的钒电池电解液的制备方法。
[0005]解决上述技术问题所采用的技术方案由下述步骤组成:
[0006]1、树脂或萃取剂转型
[0007]将阴离子交换树脂用I?2倍树脂体积的I?3mol/L的硫酸水溶液转型，得到转型后的阴离子交换树脂；或者将仲碳伯胺与仲辛醇、磺化煤油按体积比为1:1: 8混合均匀，配制成萃取剂，将萃取剂与I?3mol/L硫酸水溶液按体积比为1:1充分混合均匀，静置分层，除去水相，得到转型后的萃取剂。
[0008]上述的阴尚子树脂是大孔强碱尚子交换树脂，具体可以为D816、D815、D201、D290或D301型等离子交换树脂，均由江苏苏青水处理工程集团有限公司提供。
[0009]2、富集五价钒
[0010]将含五价钒的浸出液经除杂净化后，用转型后的阴离子交换树脂吸附浸出液中的五价钒至吸附饱和或用浸出液体积1/10?I倍的转型后的萃取剂萃取浸出液中的五价钒。
[0011]3、还原五价钒
[0012]用含还原剂的I?3mol/L硫酸水溶液还原解吸阴离子交换树脂吸附的五价钒或还原反萃萃取有机相中的五价钒，得到钒电池电解液。
[0013]上述的还原剂为SO2气体、抗坏血酸或V203。
[0014]本发明的还原五价钒步骤3中，所述的还原剂为SO2气体时，将SO2气体通入I?3mol/L硫酸水溶液中，直至SO2气体在硫酸水溶液中达到饱和溶解度，按照阴离子交换树脂体积I?2倍的加料量、0.5?2倍树脂体积/小时的加料速度还原解吸阴离子交换树脂吸附的五价钒,得到解吸液；向解吸液中通入SO2气体，直至解吸液中SO2气体达到饱和溶解度，再还原解吸阴离子交换树脂吸附饱和的五价钒，共重复2?4次。
[0015]本发明的还原五价钒步骤3中，所述的还原剂为抗坏血酸时，将抗坏血酸加入I?3mol/L硫酸水溶液中，每升硫酸水溶液中抗坏血酸的加入量为10?20g，按照阴离子交换树脂体积I?2倍的加料量、0.5?2倍树脂体积/小时的加料速度还原解吸阴离子交换树脂吸附的五价钒。
[0016]本发明的还原五价钒步骤3中，所述的还原剂为含V3+的硫酸水溶液时，用含V3+的I?3mol/L硫酸水溶液按照阴离子交换树脂体积I?4倍的加料量、0.5?2倍树脂体积/小时的加料速度还原解吸阴离子交换树脂吸附的五价钒，硫酸水溶液中V3+的浓度以V2O5计为50?100g/L。
[0017]本发明的还原五价钒步骤3中，所述的还原剂为SO2气体时，将I?3mol/L硫酸水溶液与有机相按体积比为1: 4?10充分混合均匀，并在混匀的过程中向混合液中通SO2气体，直至取样分析的混合液经静置分层后得到的有机相中五价钒浓度以V2O5计小于
0.lg/L，停止通SO2气体。
[0018]本发明的还原五价钒步骤3中，所述的还原剂为抗坏血酸时，将抗坏血酸加入I?3mol/L硫酸水溶液中，每升硫酸水溶液中抗坏血酸的加入量为10?20g，按照有机相体积1/10?1/4的加料量还原反萃萃取有机相中的五价钒。
[0019]本发明的还原五价钒步骤3中，所述的还原剂为含V3+的硫酸水溶液时，用含V3+的I?3mol/L硫酸水溶液按照有机相体积1/10?1/2倍的加料量还原反萃萃取有机相中的五价钒，硫酸水溶液中V3+的浓度以V2O5计为50?150g/L。
[0020]本发明用硫酸转型后的阴离子交换树脂吸附富集传统钒渣提钒或石煤提钒过程中浸出液中的五价钒后，或用硫酸转型后的萃取剂萃取富集浸出液中的五价钒后，直接用还原剂还原解吸或还原反萃浸出液中的五价钒，得到钒电池电解液。本发明省去了传统工艺中氢氧化钠溶液解析、除杂、铵盐沉钒、干燥、煅烧脱氨、粉钒溶解等工艺过程，简化了生产工艺，节约了生产时间，生产成本大幅降低，工作环境大幅改善，而且制备过程不引入其他杂质，产品纯度大幅提高。本发明钒电池电解液中V4+的浓度大于lmol/L，电解液的电导率为 50 ?200ms/cm。【专利附图】
【附图说明】
[0021 ] 图1是实施例1还原解吸制备钒电池电解液的工艺流程图。
[0022]图2是实施例2还原反萃制备钒电池电解液的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
[0024]实施例1
[0025]1、树脂转型
[0026]将D816型阴离子交换树脂用等体积的3mol/L硫酸水溶液浸泡24小时，过滤，得到转型后的D816型阴离子交换树脂。
[0027]2、富集五价钒
[0028]如图1所示，将含五价钒的浸出液(五价钒的浓度以V2O5计为6?9g/L)经除杂净化后由浸出液罐I注入填充有步骤I转型后的D816型阴离子交换树脂的树脂柱2中，浸出液的流速为每小时I倍树脂体积，直至树脂对五价钒吸附饱和。
[0029]3、还原五价钒
[0030]将SO2气体通入3mol/L硫酸水溶液中，直至SO2气体在硫酸水溶液中达到饱和溶解度，然后将其以每小时I倍树脂体积的流速注入吸附饱和的树脂柱2中，注入总量为树脂体积的1.5倍，对吸附在树脂上的五价钒进行还原解吸，由树脂柱2流出的解吸液经储液槽3下方的解吸液出口流入缓冲槽4。
[0031]向缓冲槽4中的解吸液中通入SO2气体，直至解吸液中SO2气体达到饱和溶解度，然后将其以每小时I倍树脂体积的流速注入重新吸附饱和的树脂柱2内，对吸附在树脂上的五价钒进行还原解吸，由树脂柱2流出的解吸液经储液槽3下方的解吸液出口流入缓冲槽4，向解吸液中通入SO2气体再重复该步骤I次，得到钒电池电解液。
[0032]所得到的钒电池电解液静置2个月，无沉淀生成。采用电导仪测定电解液的电导率为76.8ms/cm。采用电位滴定仪对电解液中钒离子的浓度进行测试，经测试，电解液中为V4+，其浓度为1.66mol/L，达到了钒电池电解液的要求。
[0033]实施例2
[0034]1、树脂转型
[0035]将D816型阴离子交换树脂用其体积2倍的lmol/L硫酸水溶液浸泡24小时，过滤，得到转型后的D816型阴离子交换树脂。
[0036]2、富集五价钒
[0037]如图1所示，将含五价钒的浸出液(五价钒的浓度以V2O5计为6?9g/L)经除杂净化后由浸出液罐I注入填充有步骤I转型后的D816型阴离子交换树脂的树脂柱2中，浸出液的流速为每小时I倍树脂体积，直至树脂对五价钒吸附饱和。
[0038]3、还原五价钒
[0039]将SO2气体通入lmol/L硫酸水溶液中，直至SO2气体在硫酸水溶液中达到饱和溶解度，然后将其以每小时2倍树脂体积的流速注入吸附饱和的树脂柱2中，注入总量为树脂体积的I倍，对吸附在树脂上的五价钒进行还原解吸，由树脂柱2流出的解吸液经储液槽3下方的解吸液出口流入缓冲槽4。[0040]向缓冲槽4中的解吸液中通入SO2气体，直至解吸液中SO2气体达到饱和溶解度，然后将其以每小时2倍树脂体积的流速注入重新吸附饱和的树脂柱2内，对吸附在树脂上的五价钒进行还原解吸，由树脂柱2流出的解吸液经储液槽3下方的解吸液出口流入缓冲槽4，向解吸液中通入SO2气体再重复该步骤3次，得到钒电池电解液。经测试，电解液中为V4+，其浓度为2.43mol/L，达到了钒电池电解液的要求。
[0041]实施例3
[0042]在实施例1的还原五价钥;步骤3中，将SO2气体通入3mol/L硫酸水溶液中，直至SO2气体在硫酸水溶液中达到饱和溶解度，然后将其以每小时0.5倍树脂体积的流速注入吸附饱和的树脂柱2中，注入总量为树脂体积的2倍，对吸附在树脂上的五价钒进行还原解吸，由树脂柱2流出的解吸液经储液槽3下方的解吸液出口流入缓冲槽4。向缓冲槽4中的解吸液中通入SO2气体，直至解吸液中SO2气体达到饱和溶解度，然后将其以每小时0.5倍树脂体积的流速注入重新吸附饱和的树脂柱2内，对吸附在树脂上的五价钒进行还原解吸，由树脂柱2流出的解吸液经储液槽3下方的解吸液出口流入缓冲槽4，向解吸液中通入SO2气体再重复该步骤2次.其他步骤与实施例1相同，得到钒电池电解液。经测试，电解液中为V4+，其浓度为1.3mol/L，达到了钒电池电解液的要求。
[0043]实施例4
[0044]本实施例的树脂转型步骤I和富集五价钒步骤2与实施例1相同。在还原解吸步骤3中，将抗坏血酸加入3mol/L硫酸水溶液中，每升硫酸水溶液中抗坏血酸的加入量为20g，然后将其以每小时0.5倍树脂体积的流速注入吸附饱和的树脂柱2中，注入总量为树脂体积的I倍，对吸附在树脂上的五价钒进行还原解吸，由树脂柱2流出的解吸液经储液槽3下方的解吸液出口流入缓冲槽4，得到钒电池电解液。经测试，电解液中为V4+，其浓度为
2.83mol/L，达到了钒电池电解液的要求。
[0045]实施例5
[0046]本实施例的树脂转型步骤I和富集五价钒步骤2与实施例1相同。在还原解吸步骤3中，将抗坏血酸加入lmol/L硫酸水溶液中，每升硫酸水溶液中抗坏血酸的加入量为10g，然后将其以每小时2倍树脂体积的流速注入吸附饱和的树脂柱2中，注入总量为树脂体积的2倍，对吸附在树脂上的五价钒进行还原解吸，由树脂柱2流出的解吸液经储液槽3下方的解吸液出口流入缓冲槽4，得到钒电池电解液。经测试，电解液中为V4+，其浓度为
1.14mol/L，达到了钒电池电解液的要求。
[0047]实施例6
[0048]本实施例的树脂转型步骤I和富集五价钒步骤2与实施例1相同。在还原解吸步骤3中，将含V3+的3mol/L硫酸水溶液以每小时I倍树脂体积的流速注入吸附饱和的树脂柱2中，硫酸水溶液中V3+的浓度以V2O5计为100g/L，其注入总量为树脂体积的I倍，对吸附在树脂上的五价钒进行还原解吸，由树脂柱2流出的解吸液经储液槽3下方的解吸液出口流入缓冲槽4，得到钒电池电解液。经测试，电解液中为V4+，其浓度为2.23mol/L，达到了钒电池电解液的要求。
[0049]实施例7
[0050]本实施例的树脂转型步骤I和富集五价钒步骤2与实施例1相同。在还原解吸步骤3中，将含V3+的lmol/L硫酸水溶液以每小时0.5倍树脂体积的流速注入吸附饱和的树脂柱2中，硫酸水溶液中V3+的浓度以V2O5计为50g/L，其注入总量为树脂体积的4倍，对吸附在树脂上的五价钒进行还原解吸，由树脂柱2流出的解吸液经储液槽3下方的解吸液出口流入缓冲槽4，得到钒电池电解液。经测试，电解液中为V4+，其浓度为1.lmol/L，达到了钒电池电解液的要求。
[0051]实施例8
[0052]本实施例的树脂转型步骤I和富集五价钒步骤2与实施例1相同。在还原解吸步骤3中，将V2O3加入3mol/L硫酸水溶液中，每升硫酸水溶液中V2O3的加入量为100g，然后将其以每小时2倍树脂体积的流速注入吸附饱和的树脂柱2中，注入总量为树脂体积的2倍，对吸附在树脂上的五价钒进行还原解吸，由树脂柱2流出的解吸液经储液槽3下方的解吸液出口流入缓冲槽4，得到钒电池电解液。经测试，电解液中为V4+，其浓度为1.95mol/L,达到了钒电池电解液的要求。
[0053]实施例9
[0054]在实施例1?8中，所用的D816型阴离子交换树脂用等体积的D815型阴离子交换树脂替换，还可以等体积的D201、D290或D301型阴离子交换树脂替换，其他步骤与相应实施例相同，得到钒电池电解液。
[0055]实施例10
[0056]1、萃取剂转型
[0057]如图2所示，将仲碳伯胺与仲辛醇、磺化煤油按体积比为1:1: 8加入还原剂溶解槽6中，充分混合均匀，配制成萃取剂，然后向萃取剂与3mol/L硫酸水溶液按体积比为I: I充分混合均匀，静置分层，除去水相，得到转型后的萃取剂。
[0058]2、富集五价钥；
[0059]将含五价钒的浸出液(五价钒的浓度以V2O5计为8?10g/L)经除杂净化后由浸出液罐I加入萃取槽5中，并向萃取槽5中加入浸出液体积1/3的转型后的萃取剂，搅拌均匀，静置分层，水相由萃取槽5下方的出口排出后经储液槽4进入废水处理系统，得到萃取五价钒的有机相。
[0060]3、还原五价钒
[0061]向萃取槽5中萃取五价钒的有机相中加入3mol/L硫酸水溶液，硫酸水溶液与有机相的体积比为1: 5，充分混合均匀，并在混匀的过程中向萃取槽5中通入SO2气体，通入气体5分钟后每隔2分钟取样I次，采用电位滴定仪对样品中钒离子的浓度进行测试，直至样品经静置分层后得到的有机相中五价钒浓度以V2O5计小于0.lg/L时停止通SO2气体，此时混合液的颜色呈深蓝色，并且液面有大量气泡冒出，有机相中的五价钒全部被还原并进入水相，得到钒电池电解液。经测试，电解液中为V4+，其浓度为1.46mol/L，达到了钒电池电解液的要求。
[0062]实施例11
[0063]1、萃取剂转型
[0064]将仲碳伯胺与仲辛醇、磺化煤油按体积比为1:1: 8加入还原剂溶解槽6中，充分混合均匀，配制成萃取剂，然后向萃取剂与lmol/L硫酸水溶液按体积比为1:1充分混合均匀，静置分层，除去水相，得到转型后的萃取剂。
[0065]2、富集五价钥；[0066]如图2所示，将含五价钒的浸出液(五价钒的浓度以V2O5计为27?29g/L)经除杂净化后由浸出液罐I加入萃取槽5中，并向萃取槽5中加入与浸出液体积相同的转型后的萃取剂，搅拌均匀，静置分层，水相由萃取槽5下方的出口排出后经储液槽4进入废水处理系统，得到萃取五价钒的有机相。
[0067]3、还原五价钒
[0068]向萃取槽5中萃取五价钒的有机相中加入lmol/L硫酸水溶液，硫酸水溶液与有机相的体积比为1: 10，充分混合均匀，并在混匀的过程中向萃取槽5中通入SO2气体，通入气体5分钟后每隔2分钟取样I次，采用电位滴定仪对样品中钒离子的浓度进行测试，直至样品经静置分层后得到的有机相中五价钒浓度以V2O5计小于0.lg/L时停止通SO2气体，此时混合液的颜色呈深蓝色，并且液面有大量气泡冒出，有机相中的五价钒全部被还原并进入水相，得到钒电池电解液。经测试，电解液中为V4+，其浓度为2.86mol/L，达到了钒电池电解液的要求。
[0069]实施例12
[0070]1、萃取剂转型
[0071]将仲碳伯胺与仲辛醇、磺化煤油按体积比为1:1: 8加入还原剂溶解槽6中，充分混合均匀，配制成萃取剂，然后向萃取剂与2mol/L硫酸水溶液按体积比为1:1充分混合均匀，静置分层，除去水相，得到转型后的萃取剂。
[0072]2、富集五价钒
[0073]如图2所示，将含五价钒的浸出液(五价钒的浓度以V2O5计为2?3g/L)经除杂净化后由浸出液罐I加入萃取槽5中，向萃取槽5中加入浸出液体积1/10的转型后的萃取齐U，搅拌均匀，静置分层，水相由萃取槽5下方的出口排出后经储液槽4进入废水处理系统，得到萃取五价钒的有机相。
[0074]3、还原五价钒
[0075]向萃取槽5中萃取五价钒的有机相中加入2mol/L硫酸水溶液，硫酸水溶液与有机相的体积比为1: 4，充分混合均匀，并在混匀的过程中向萃取槽5中通入SO2气体，通入气体5分钟后每隔2分钟取样I次，采用电位滴定仪对样品中钒离子的浓度进行测试，直至样品经静置分层后得到的有机相中五价钒浓度以V2O5计小于0.lg/L时停止通SO2气体，此时混合液的颜色呈深蓝色，并且液面有大量气泡冒出，有机相中的五价钒全部被还原并进入水相，得到钒电池电解液。经测试，电解液中为V4+，其浓度为1.34mol/L，达到了钒电池电解液的要求。
[0076]实施例13
[0077]本实施例的萃取剂转型步骤I和富集五价钒步骤2与实施例10相同。在还原解吸步骤3中，将抗坏血酸和3mol/L硫酸水溶液加入还原剂溶解槽6中，每升硫酸水溶液中抗坏血酸的加入量为20g,然后将其泵入萃取槽5萃取五价fL的有机相中,加入量为有机相体积的1/10，对有机相中的五价钒进行还原反萃，得到钒电池电解液。经测试，电解液中为V4+，其浓度为2.87mol/L，达到了钒电池电解液的要求。
[0078]实施例14
[0079]本实施例的萃取剂转型步骤I和富集五价钒步骤2与实施例10相同。在还原解吸步骤3中，将抗坏血酸和3mol/L硫酸水溶液加入还原剂溶解槽6中，每升硫酸水溶液中抗坏血酸的加入量为IOg,然后将其泵入萃取槽5萃取五价fL的有机相中,加入量为有机相体积的1/4，对有机相中的五价钒进行还原反萃，得到钒电池电解液。经测试，电解液中为V4+，其浓度为1.40mol/L，达到了钒电池电解液的要求。
[0080]实施例15
[0081]本实施例的萃取剂转型步骤I和富集五价钒步骤2与实施例10相同。在还原解吸步骤3中，将含V3+的3mol/L硫酸水溶液加入还原剂溶解槽6中，硫酸水溶液中V3+的浓度以V2O5计为100g/L,然后将其泵入萃取槽5萃取五价fL的有机相中,加入量为有机相体积的1/4，对有机相中的五价钒进行还原反萃，得到钒电池电解液。经测试，电解液中为V4+，其浓度为2.43mol/L，达到了钒电池电解液的要求。
[0082]实施例16
[0083]本实施例的萃取剂转型步骤I和富集五价钒步骤2与实施例10相同。在还原解吸步骤3中，将含V3+的3mol/L硫酸水溶液加入还原剂溶解槽6中，硫酸水溶液中V3+的浓度以V2O5计为150g/L,然后将其泵入萃取槽5萃取五价fL的有机相中,加入量为有机相体积的1/10，对有机相中的五价钒进行还原反萃，得到钒电池电解液。经测试，电解液中为V4+，其浓度为2.83mol/L，达到了钒电池电解液的要求。
[0084]实施例17
[0085]本实施例的萃取剂转型步骤I和富集五价钒步骤2与实施例10相同。在还原解吸步骤3中，将含V3+的3mol/L硫酸水溶液加入还原剂溶解槽6中，硫酸水溶液中V3+的浓度以V2O5计为150g/L,然后将其泵入萃取槽5萃取五价fL的有机相中,加入量为有机相体积的1/2，对有机相中的五价钒进行还原反萃，得到钒电池电解液。经测试，电解液中为V4+，其浓度为1.3mol/L，达到了钒电池电解液的要求。
【权利要求】
1.一种用含钒浸出液制备钒电池电解液的方法，其特征在于它由下述步骤组成: (1)树脂或萃取剂转型 将阴离子交换树脂用I?2倍树脂体积的I?3mol/L的硫酸水溶液转型，得到转型后的阴离子交换树脂；或者将仲碳伯胺与仲辛醇、磺化煤油按体积比为1:1: 8混合均匀，配制成萃取剂，将萃取剂与I?3mol/L硫酸水溶液按体积比为1:1充分混合均匀，静置分层，除去水相，得到转型后的萃取剂； 上述的阴离子交换树脂是D816、D815、D201、D290、D301型阴离子交换树脂中的任意一种； (2)富集五价钒 将含五价钒的浸出液经除杂净化后，用转型后的阴离子交换树脂吸附浸出液中的五价钒至吸附饱和或用浸出液体积1/10?I倍的转型后的萃取剂萃取浸出液中的五价钒； (3)还原五价钒 用含还原剂的I?3mol/L硫酸水溶液还原解吸阴离子交换树脂吸附的五价钒或还原反萃萃取有机相中的五价钒，得到钒电池电解液；· 上述的还原剂为SO2气体、抗坏血酸或含V3+的硫酸水溶液。
2.根据权利要求1所述的用含钒浸出液制备钒电池电解液的方法，其特征在于:所述的还原五价钒步骤(3)中，用含还原剂的I?3mol/L硫酸水溶液还原解吸阴离子交换树脂吸附的五价钒是:将SO2气体通入I?3mol/L硫酸水溶液中，直至SO2气体在硫酸水溶液中达到饱和溶解度，按照阴离子交换树脂体积I?2倍的加料量、0.5?2倍树脂体积/小时的加料速度还原解吸阴离子交换树脂吸附的五价钒，得到解吸液；向解吸液中通入SO2气体，直至解吸液中SO2气体达到饱和溶解度，再还原解吸阴离子交换树脂吸附饱和的五价钒，共重复2?4次。
3.根据权利要求1所述的用含钒浸出液制备钒电池电解液的方法，其特征在于:所述的还原五价钒步骤(3)中，用含还原剂的I?3mol/L硫酸水溶液还原解吸阴离子交换树脂吸附的五价钒是:将抗坏血酸加入I?3mol/L硫酸水溶液中，每升硫酸水溶液中抗坏血酸的加入量为10?20g，按照阴离子交换树脂体积I?2倍的加料量、0.5?2倍树脂体积/小时的加料速度还原解吸阴离子交换树脂吸附的五价钒。
4.根据权利要求1所述的用含钒浸出液制备钒电池电解液的方法，其特征在于:所述的还原五价钒步骤(3)中，用含还原剂的I?3mol/L硫酸水溶液还原解吸阴离子交换树脂吸附的五价钒是:用含V3+的I?3mol/L硫酸水溶液按照阴离子交换树脂体积I?4倍的加料量、0.5?2倍树脂体积/小时的加料速度还原解吸阴离子交换树脂吸附的五价钒，硫酸水溶液中V3+的浓度以V2O5计为50?100g/L。
5.根据权利要求1所述的用含钒浸出液制备钒电池电解液的方法，其特征在于:所述的还原五价钒步骤(3)中，用含还原剂的I?3mol/L硫酸水溶液还原反萃萃取有机相中的五价钒是:将I?3mol/L硫酸水溶液与有机相按体积比为1: 4?10充分混合均匀，并在混匀的过程中向混合液中通SO2气体，直至取样分析的混合液经静置分层后得到的有机相中五价钒浓度以V2O5计小于0.lg/L，停止通SO2气体。
6.根据权利要求1所述的用含钒浸出液制备钒电池电解液的方法，其特征在于:所述的还原五价钒步骤(3)中，用含还原剂的I?3mol/L硫酸水溶液还原反萃萃取有机相中的五价钒是:将抗坏血酸加入I?3mol/L硫酸水溶液中，每升硫酸水溶液中抗坏血酸的加入量为10?20g，按照有机相体积1/10?1/4的加料量还原反萃萃取有机相中的五价钒，得到钒电池电解液。
7.根据权利要求1所述的用含钒浸出液制备钒电池电解液的方法，其特征在于:所述的还原五价钒步骤(3)中，用含 还原剂的I?3mol/L硫酸水溶液还原反萃萃取有机相中的五价钒是:用含V3+的I?3mol/L硫酸水溶液按照有机相体积1/10?1/2倍的加料量还原反萃萃取有机相中的五价钒，硫酸水溶液中V3+的浓度以V2O5计为50?150g/L。
【文档编号】H01M8/18GK103427104SQ201310351570
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2013年8月13日 优先权日:2013年8月13日
【发明者】白云龙, 段彦凯, 王鸿飞, 黄会永, 李骄伦 申请人:陕西中嘉投资管理有限公司