本发明属于化工，具体来说涉及一种废钒催化剂制备全钒液流电池电解液的方法。
背景技术：
1、工业硫酸生产中钒催化剂长时间运行、老化、粉化等导致其催化性能下降或失活，考虑到硫酸生产的效率和成本，在催化剂运行一段时间后，会对转换器中的催化剂进行筛分、替换和补充，被替换下来的废钒催化剂中含有5～10%的v2o5和18~30%的碱金属硫酸盐60%左右载体硅藻土，是非常重要的二次资源。
2、废钒催化剂回收主要有还原酸浸、还原碱浸取、高温焙烧等方法，为提高催化剂的浸取和提取效率，通常还需结合萃取、树脂吸附相关工艺，以保证产品v2o5的纯度。直接酸浸法-溶剂萃取法是一种硫酸废钒催化剂资源化利用非常有前景的方法（陈炳旭等. 废钒硫酸催化剂资源化利用研究进展[j].河北冶金,2022,322(10)18-20），其主要过程为使用酸浸溶解固体失活催化剂粉末，再使用萃取法分离酸性溶液中的杂质，通过化学沉淀法分离钒，再对其进行煅烧，得到纯度大于99%的v2o5产品。但此方法涉及萃取和反萃取、蒸发浓缩、高温焙烧等工程，过程步骤多、能耗较高、同时伴有污染性或毒性气体释放。
3、全钒液流电池电解液是以高纯v2o5作为基础原料，在碳质还原剂和硫酸的双重作用下制备获得。而工业硫酸废钒催化剂浸取液为含钒硫酸体系，经净化、纯化处理后可形成钒电池电解液。美国专利us20210061672a1申请公开了一种利用废钒催化剂制备钒电池电解液的方法，该方法使用草酸作为溶剂溶解废钒催化剂中的钒形成草酸钒，过滤除杂后加入硫酸形成硫酸体系的钒电池电解液，但该方法易形成草酸体系的杂质，不易去除，且该方法中钾与硅并未提出相应的处理方法，使用焙烧草酸未溶解的催化剂粉末形式再次提取五氧化二钒，使得能耗增加。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种能缩短工艺流程、成本低廉的废钒催化剂制备全钒液流电池电解液的方法。
2、本发明目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：
3、本发明的一种废钒催化剂制备全钒液流电池电解液的方法，包括以下步骤：
4、（1）将v2o5质量分数为5~8%的废钒催化剂磨碎200~300目过筛，在废钒催化剂粉末中加入去离子水配制成v2o5浓度为1 g/l的混合体系；
5、（2）向混合体系中加入混合体系中v2o5质量2~8倍的98 wt%浓硫酸，搅拌5~10 min后，真空抽滤得到滤液和滤渣，将所得滤液均分为两份，分别记为滤液i和滤液ii；
6、（3）向0.5~1l滤液i中加入1.5 l萃取剂进行萃取，静置分离得到油相a和水相a，将油相 a 加入0.5~1l滤液ii中继续进行萃取，静置分离得到油相 b 和水相 b；
7、（4）将水相a和水相b混合，蒸发浓缩至有固体析出为止，冷却结晶分离得到钾盐；油相b中倒入油相中v2o5的质量2~3倍的80~98 wt%的硫酸溶液进行反萃取，反萃取液体定容至1.5l；
8、（5）向反萃取溶液中加入反萃取液中v2o5的质量0.5～1.5倍的碳黑作为碳质还原剂，在100～160 ℃条件下搅拌1～2 h，过滤分离得到电解液粗液；
9、（6）将电解液粗液置于电解槽负极，电解槽正极加入硫酸溶液，硫酸溶液的酸度与电解液粗液酸度相同，电流设定为1～3 a条件下，恒流使钒价态全部转化为3.5价，过滤分离制得全钒氧化还原液流电池电解液。
10、上述的一种废钒催化剂制备全钒液流电池电解液的方法，其中：步骤（2）中的滤渣在60℃条件下用等质量的35 wt%氢氧化钾溶液溶解转化为硅酸钾加以回收。
11、上述的一种废钒催化剂制备全钒液流电池电解液的方法，其中：步骤（3）中的萃取剂是质量分数分别为14%、7%、79%的p204、仲丁醇和260#煤油混合而成的溶液。
12、本发明与现有技术相比，具有明显的有益效果，从以上技术方案可知：本发明将废钒催化剂回收与全钒液流电池用电解液有机结合起来，以废钒催化剂为原料，碳黑作为还原剂，结合萃取和反萃取净化工艺，直接转化制备全钒液流电池电解液，能大大缩短回收工艺流程和降低回收成本，不涉及高温焙烧过程，因此回收能耗较低，相对于直接采用精品五氧化二钒和硫酸为原料制备，整个过程绿色环保，资源得到有效利用，具有成本低、流程简单、经济效益高等优点，且具有深远的意义及潜在的经济价值。
1.一种废钒催化剂制备全钒液流电池电解液的方法，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种废钒催化剂制备全钒液流电池电解液的方法，其中：步骤（2）中的滤渣在60℃条件下用等质量的35 wt%氢氧化钾溶液溶解转化为硅酸钾加以回收。
3.如权利要求1或2所述的一种废钒催化剂制备全钒液流电池电解液的方法，其中：步骤（3）中的萃取剂是质量分数分别为14%、7%、79%的p204、仲丁醇和260#煤油混合而成的溶液。