本发明涉及钒电池电解液制备技术领域，具体涉及一种利用废钒触媒制备钒电池电解液的方法。
背景技术
目前，在制造硫酸、化肥、煤气、天燃气、石化等行业需用大量钒触媒催化，脱硫、脱硝、脱碳。全年使用的钒触媒在2.2万吨-2.5万吨，而且在逐年上升的趋势。但钒触媒在使用的过程中，原钒触媒是用五氧化二钒(v205)制作而成的。钒触媒在使用的过程中逐步将五价钒回原成四价钒，为满足装置在催化反应的技术要求，必须频繁切换更替钒触媒。而需要将更替废钒触媒，虽然已经有相关的方法回收废钒触媒，但很难达到预期目的，对废钒触媒处理不当就很容易造成环境污染。
在100℃恒湿烘干时，会排出有害气体。废钒触媒在粉碎时，大量的粉末有毒粉尘会损害人们的身体健康。废钒通过酸浸泡后，废水和洗涤水尚未进行有效的集中管理和回收，也无法将回收废钒触媒过程中的废料进行消化等。
综上所述，传统地从废钒触媒的处理回收以及钒电解液的制作过程中，对环境中排放污染物，容易对环境造成污染。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供利用废钒触媒制备钒电池电解液的方法，用以解决现有废钒触媒处理过程以及钒电池电解液产生污染环境的问题。
为实现上述目的，本发明一种利用废钒触媒制备钒电池电解液的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤a：将废钒触媒浸泡在草酸溶液中2-8h，生成含有草酸氧钒的溶液；
步骤b：清洗废钒触媒，并收集草酸氧钒溶液；
步骤c：所述草酸氧钒溶液中加入多酸酯，充分反应后，过滤除去杂质，将滤液浓缩，获得草酸氧钒母液；
步骤d：将所述草酸氧钒母液加入硫酸溶液，生成硫酸氧钒溶液，过滤后，获得用于制备钒电池的钒电解液。
优选的，所述步骤c中，在所述草酸氧钒溶液中进一步加入废钒触媒，80-100℃烘干，获得废钒触媒粉末。
优选的，将所述废钒触媒粉末在480-580℃焙烧2-4h，获得新钒触媒。
优选的，所述步骤a中，所述草酸溶液的质量浓度为20-50％，所述草酸溶液是将草酸溶解在50-100℃的水中形成的。
优选的，所述钒电解液的堆放电效率为75-85％。
优选的，所述步骤d中，加入所述草酸氧钒溶液质量1-3倍的硫酸。
本发明具有如下优点：
本发明利用废钒触媒制备钒电池电解液的方法，在工艺处理的过程中，不产生环境污染的废物，而且可以将废钒触媒处理过程中溶液生成制备钒电池的电解液。其工艺流程简单，处理成本低。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
下面将更详细地描述本发明的具体实施例。提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
本发明涉及一种利用有毒的废钒触媒生产高纯电解液的方法，确切地说，利用废钒触媒中的四价钒生成四氧化二钒，同时获得钒电池电解液的方法。
实施例1
本发明的一种利用废钒触媒制备钒电池电解液的方法，其包括以下步骤：
步骤a：将废钒触媒浸泡在草酸溶液中2-8h，生成含有草酸氧钒的溶液；其中，草酸溶液的质量浓度为20-50％，草酸溶液是将草酸溶解在50-100℃的水中形成的。
步骤b：清洗废钒触媒，并收集草酸氧钒溶液，利用清水洗淋浸泡的废钒触媒1-5遍，把残余的草酸氧钒冲洗干净，钒的回收率可达97％-99％，把清水洗淋溶液可作为下一次浸泡的用水。
步骤c：草酸氧钒溶液中加入多酸酯，充分反应后，过滤除去杂质，将滤液浓缩，获得草酸氧钒母液；其中，在草酸氧钒母液中进一步加入废钒触媒，充分反应后，将溶液在80-100℃，2-3小时烘干，获得废钒触媒粉末。将废钒触媒粉末送进480℃-580℃的转化炉焙烧2-4小时，焙烧中脱去草酸碳使得废钒触媒生成五氧化二钒，把废钒触媒氧化生成新钒触媒。
步骤d：将草酸氧钒母液加入硫酸溶液，草酸氧钒(voc2o4)的母液经冷却后加入草酸氧钒质量1-3倍的硫酸，生成硫酸氧钒溶液(voso4)，过滤后，获得用于制备钒电池的钒电解液。将钒电解液浓缩后，钒电解液中的钒离子浓度为1.5-2.2mol/l，钒电解液的堆放电效率为75-85％。利用钒电解液经浓缩合成结晶制成固态的硫酸氧钒或制作固态钒电池。
实施例2
本实施例中，利用废钒触媒制备钒电池电解液的方法，其包括以下步骤：
步骤a：将废钒触媒浸泡在草酸溶液中8h，生成含有草酸氧钒的溶液；其中，草酸溶液的质量浓度为50％，草酸溶液是将草酸溶解在100℃的水中形成的。
步骤b：清洗废钒触媒，并收集草酸氧钒溶液，利用清水洗淋浸泡的废钒触媒1-5遍，把残余的草酸氧钒冲洗干净，钒的回收率可达97％-99％，把清水洗淋溶液可作为下一次浸泡的用水。
步骤c：草酸氧钒溶液中加入多酸酯，充分反应后，过滤除去杂质，将滤液浓缩，获得草酸氧钒母液；在草酸氧钒母液中进一步加入废钒触媒，充分反应后，将溶液在100℃，3小时烘干，获得废钒触媒粉末。将废钒触媒粉末送进580℃的转化炉焙烧4小时，焙烧中脱去草酸碳使得废钒触媒生成五氧化二钒，把废钒触媒氧化生成新钒触媒。
步骤d：将草酸氧钒母液加入硫酸溶液，草酸氧钒(voc2o4)的母液经冷却后加入草酸氧钒质量3倍的硫酸，生成硫酸氧钒溶液(voso4)，过滤后，获得用于制备钒电池的钒电解液。将钒电解液浓缩后，钒电解液中的钒离子浓度为2.2mol/l，钒电解液的堆放电效率为85％。利用钒电解液经浓缩合成结晶制成固态的硫酸氧钒或制作固态钒电池。
实施例3
本实施例中，利用废钒触媒制备钒电池电解液的方法，其包括以下步骤：
步骤a：将废钒触媒浸泡在草酸溶液中4h，生成含有草酸氧钒的溶液；其中，草酸溶液的质量浓度为25％，草酸溶液是将草酸溶解在80℃的水中形成的。
步骤b：清洗废钒触媒，并收集草酸氧钒溶液，利用清水洗淋浸泡的废钒触媒3遍，把残余的草酸氧钒冲洗干净，钒的回收率可达97％-99％，把清水洗淋溶液可作为下一次浸泡的用水。
步骤c：草酸氧钒溶液中加入多酸酯，充分反应后，过滤除去杂质，将滤液浓缩，获得草酸氧钒母液；在草酸氧钒母液中进一步加入废钒触媒，充分反应后，将溶液在90℃，2-3小时烘干，获得废钒触媒粉末。将废钒触媒粉末送进530℃的转化炉焙烧3小时，焙烧中脱去草酸碳使得废钒触媒生成五氧化二钒，把废钒触媒氧化生成新钒触媒。
步骤d：将草酸氧钒母液加入硫酸溶液，草酸氧钒(voc2o4)的母液经冷却后加入草酸氧钒质量2倍的硫酸，生成硫酸氧钒溶液(voso4)，过滤后，获得用于制备钒电池的钒电解液。将钒电解液浓缩后，钒电解液中的钒离子浓度为2mol/l，钒电解液的堆放电效率为75-85％。利用钒电解液经浓缩合成结晶制成固态的硫酸氧钒或制作固态钒电池。
本发明一种利用废钒触媒制备钒电池电解液的方法，在工艺处理的过程中，不产生环境污染的废物，而且可以将废钒触媒处理过程中溶液生成制备钒电池的电解液。其工艺流程简单，处理成本低。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。