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直接焙燒提釩法
一般包括焙燒、浸出、沉釩、制偏釩酸銨和鍛燒幾個步驟。焙燒時不加任何添加劑,靠空氣中的氧在高溫下將低價釩直接轉(zhuǎn)化為酸可溶的V2O5。然后用硫酸將焙燒產(chǎn)物中的V2O5以五價釩離子形態(tài)浸出,再對浸出液凈化,除去Fe等雜質(zhì),并用水解沉淀法或銨鹽沉淀法沉淀紅釩,再將紅釩溶解于熱的水溶液中,控制適當濃度和PH值,使溶液中的釩主要以VO3(OH)2-形態(tài)存在,澄清后取上清液采用銨鹽沉淀法制片釩酸銨,再鍛燒即得高純V2O5。該法已用于含釩石煤的提釩。
溶劑萃取提釩法
用焙燒、酸浸、堿浸等手段將含釩固廢中的釩轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄曰蛩崛苄缘暮C離子團,如HV10O285-、VO3 (OH) 2-、V2O74-、 V4O122-、VO3-、 VO2 (溶液PH值不同,離子團也不同),然后用萃取劑(如N-263 、7402)萃取,并發(fā)生陰或陽離子交換,如:采用N-263在PH=5時萃取[HV10O28 ]5-, 由于其它金屬離子大都不能進入有機相中,從而實現(xiàn)了釩與金屬雜質(zhì)離子的分離。經(jīng)萃取的有機溶液,再用反萃劑(如NH4CI、氨水)反萃,使釩再從有機相轉(zhuǎn)入水相,然后調(diào)整PH值,使釩以多釩酸銨或偏釩酸銨的形態(tài)沉淀,再鍛燒沉淀物即得高純V2O5。
由于含釩離子、萃取劑及反萃劑的種類都很多,所以相應(yīng)提釩工藝也多,但工藝路線相近,一般為:制含釩離子-萃?。摧停菱C-脫氨得V2O5。此法已成功應(yīng)用于石煤、低釩鋼渣、廢釩催化劑提釩。
釩的工作原理全釩液流電池是一種新型儲能和轉(zhuǎn)化裝置,將不同價態(tài)的釩離子溶液分別作為正極和負極的活性物質(zhì),分別儲存在各自的電解液儲罐中,通過外接泵把電解液泵入電池堆體內(nèi),使其在不同的儲液罐和半電池的閉合回路中循環(huán)流動,采用離子交換膜作為電池組的隔膜,電解質(zhì)溶液平行流過電極表面并發(fā)生電化學反應(yīng),通過雙電極板收集和傳導電流,使存儲在溶液中的化學能轉(zhuǎn)化為電能。這個可逆的反應(yīng)過程使釩電池可順利完成充電、放電和再充電。
一種處理含釩廢液制備偏釩酸鈉的方法與流程:
全釩氧化還原液流電池擁有能量轉(zhuǎn)換效率髙、容量可調(diào)節(jié)、使用壽命長、高安全性和環(huán)境友好等優(yōu)點,主要用于太陽能、風能等可再生能源的發(fā)電系統(tǒng)配套儲能設(shè)備、電網(wǎng)的調(diào)峰填谷裝置和不間斷電源和應(yīng)急電源系統(tǒng)。在釩電池中,電池能量是以電解液形式儲存的。全釩電解液是釩電池的重要組成部分,是能量儲存的載體,電解液是由釩離子和硫酸組成,正極是由VO2 /VO2 氧化還原電對組成,負極是由V3 /V2 組氧化還原電對組成。近幾年來,隨著釩電池的興起,全釩電解液的生產(chǎn)量越來越大。