一种酸性钒溶液中选择性除铁铝钛钼的方法与流程

本发明属于湿法冶金，具体是一种酸性钒溶液中选择性除铁铝钛钼的方法。

背景技术：

1、储能是新能源为主体的新型能源体系的关键环节。新型储能技术是新型电力系统不可或缺的组成部分和基础装备，也是催生国内能源新业态、抢占国际战略新高地的重要领域。

2、全钒液流电池(钒电池)是一种利用正负极电解液中不同价态钒金属元素电化学反应实现电能和化学能互相转化的装置。钒电池系统由功率单元(电堆)，能量单元(电解液和电解液储罐)，电解液输送单元(管路、阀、泵、传感器等辅助部件)以及电池管理系统等组成。目前，钒电池技术以其突出的安全性能和可靠性等优势，成为主流液流电池技术，适用于对体积、重量要求不高的大规模、大容量、长时储能，可用于调幅调频、可再生能源并网、辅助服务、电网调峰及紧急备用储能电站。

3、随着钒电池的应用，钒矿开采和提纯迫在眉睫，钒电解液对杂质要求较高，如何低成本、高效率的生产高纯度原料是目前面临的主要挑战之一。

4、目前石煤、钒矿提钒主要釆用酸浸提钒工艺。由于矿石分解釆用硫酸，此类浸出液中除了含钒外，还含有数克每升至十数克每升的铁、铝和一定量的钛、钼等杂质。若用离子交换法、溶剂萃取法提取浸出溶液中的钒，需先将溶液中的三价钒氧化为高价，且溶液中的铁、铝、钛、钼离子存在严重干扰，使离子交换无法正常进行，钼等杂质离子出现富集。而萃取过程中，铁、铝、钛、钼等因为性质相近，通常会被一起萃取进有机相，难以分离，且导致萃取剂出现乳化现象等。如调节ph过高又会导致盐分含量高，碱用量大，废水排放量大等缺点。故而开发新型除杂方法，特别是酸性条件下除杂的方法有迫切的现实需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种酸性钒溶液中选择性除铁铝钛钼的方法。

2、为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种酸性钒溶液中选择性除铁铝钛钼的方法，包括以下步骤：

4、s1向含钒酸性溶液或钒矿浸出液中加入胺基膦酸或胺基膦酸盐除杂剂，搅拌溶解；

5、s2将步骤s1所得溶液在搅拌下用碱性物质调节ph为1～3.5；

6、s3将步骤s2溶液升温到指定温度后继续反应5～240min；

7、s4反应结束后抽滤，得到杂质沉淀和净化液。

8、优选的，所述步骤s1中，含钒酸性溶液含钒量为0.5～50g/l。

9、优选的，所述步骤s1中，含钒酸性溶液为采用硫酸、盐酸直接浸出、加压氧化浸出或直接焙烧酸浸方法处理含钒的物料得到的浸出液。

10、优选的，所述步骤s1中，含钒酸性溶液为含杂的五氧化二钒、偏钒酸铵、多钒酸铵、硫酸氧钒等用酸溶解后的溶液。

11、优选的，所述含钒酸性溶液中可以加入还原剂进行还原后，再调整ph，进行沉淀、过滤，所述还原剂为亚硫酸钠、硫代硫酸钠、草酸或草酸铵。

12、优选的，所述步骤s1中，胺基膦酸或膦酸盐除杂剂为氨基三甲叉膦酸atmp、二乙烯三胺五甲叉膦酸dtpmpa、乙二胺四甲叉膦酸edtmpa、己二胺四甲叉膦酸hdtmpa、双1，6-亚己基三胺五甲叉膦酸bhmtpmpa中的至少一种。

13、优选的，所述步骤s2中，采用氨水、碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸钠、氢氧化钠、氧化钙、碳酸钙中的一种或多种来调节溶液ph为1～3.5。

14、优选的，所述步骤s2中，溶液ph优选为1～2.0。

15、优选的，所述步骤s3中，反应温度为15～60度，反应时间为5～240min。

16、优选的，所述步骤s3中，反应温度为15～30度，反应时间为10～30min。

17、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

18、本发明中，可在较低ph下有效去除铁、铝、钛、钼等杂质，为后续萃取或离子交换提供净化液，工艺流程简单；杂质控制好，可去除对后续萃取或离子交换不利的元素，不需过多调节溶液酸度，减少了钒损失，减少了酸碱的浪费，降低了成本。

技术特征：

1.一种酸性钒溶液中选择性除铁铝钛钼的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种酸性钒溶液中选择性除铁铝钛钼的方法，其特征在于，所述步骤s1中，含钒酸性溶液含钒量为0.5～50g/l。

3.如权利要求1所述的一种酸性钒溶液中选择性除铁铝钛钼的方法，其特征在于，所述步骤s1中，含钒酸性溶液为采用硫酸、盐酸直接浸出、加压氧化浸出或直接焙烧酸浸方法处理含钒的物料得到的浸出液。

4.如权利要求1所述的一种酸性钒溶液中选择性除铁铝钛钼的方法，其特征在于，所述步骤s1中，含钒酸性溶液为含杂的五氧化二钒、偏钒酸铵、多钒酸铵、硫酸氧钒等用酸溶解后的溶液。

5.如权利要求1所述的一种酸性钒溶液中选择性除铁铝钛钼的方法，其特征在于，所述含钒酸性溶液中可以加入还原剂进行还原后，再调整ph，进行沉淀、过滤，所述还原剂为亚硫酸钠、硫代硫酸钠、草酸或草酸铵。

6.如权利要求1所述的一种酸性钒溶液中选择性除铁铝钛钼的方法，其特征在于，所述步骤s1中，胺基膦酸或膦酸盐除杂剂为氨基三甲叉膦酸atmp、二乙烯三胺五甲叉膦酸dtpmpa、乙二胺四甲叉膦酸edtmpa、己二胺四甲叉膦酸hdtmpa、双1，6-亚己基三胺五甲叉膦酸bhmtpmpa中的至少一种。

7.如权利要求1所述的一种酸性钒溶液中选择性除铁铝钛钼的方法，其特征在于，所述步骤s2中，采用氨水、碳酸铵、碳酸氢铵、碳酸钠、氢氧化钠、氧化钙、碳酸钙中的一种或多种来调节溶液ph为1～3.5。

8.如权利要求1所述的一种酸性钒溶液中选择性除铁铝钛钼的方法，其特征在于，所述步骤s2中，溶液ph优选为1～2.0。

9.如权利要求1所述的一种酸性钒溶液中选择性除铁铝钛钼的方法，其特征在于，所述步骤s3中，反应温度为15～60度，反应时间为5～240min。

10.如权利要求1所述的一种酸性钒溶液中选择性除铁铝钛钼的方法，其特征在于，所述步骤s3中，反应温度为15～30度，反应时间为10～30min。

技术总结
本发明公开了一种酸性钒溶液中选择性除铁铝钛钼的方法，包括以下步骤：S1向含钒酸性溶液或钒矿浸出液中加入胺基膦酸或胺基膦酸盐除杂剂，搅拌溶解；S2将步骤S1所得溶液在搅拌下用碱性物质调节PH为1～3.5；S3将步骤S2溶液升温到指定温度后继续反应5～240min；S4反应结束后抽滤，得到杂质沉淀和净化液，本发明适用于湿法冶金技术领域，可在较低PH下有效去除铁、铝、钛、钼等杂质，为后续萃取或离子交换提供净化液，工艺流程简单；杂质控制好，可去除对后续萃取或离子交换不利的元素，不需过多调节溶液酸度，减少了钒损失，减少了酸碱的浪费，降低了成本。

技术研发人员：邬赛祥,尹兴荣,吴雄伟,徐辉
受保护的技术使用者：湖南省银峰新能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4