【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钒回收，具体涉及一种回收钒电解液中五氧化二钒的方法。
技术介绍
1、鉴于可再生能源在全球能源生产中份额的加速增长，对大规模储能的需求也一直在增加。一个成功的储能系统所需要的标准特征是快响应时间、长寿命、能够承受大量的充放电寿命周期、灵活设计容量以满足发电和需求方的需要以及低成本。尽管抽水蓄能水电站在全球能源生产中的占比要大得多，但由于地理上的限制和对大量水源的要求，它们在现代能源领域的作用逐渐受到限制，并被一些化学能源所取代。锂离子电池、燃料电池、超级电容器和氧化还原液流电池正广泛进入储能市场。相较抽水蓄能，他们具有独特的特点，例如独立的功率设计、易于扩展、长寿命、高安全性和低维护性等。全钒氧化还原液流(vfb)电池，在长时间和大负荷的能源需求中处于领先地位。但是其使用之后的钒废弃电解液难以回收的问题也限制了其在储能领域的进一步推广。
2、在vfb中，电解液被泵送通过电极，较好的电极会使钒电解液的利用率较高，而较差的电极会其钒电解液的利用率则相对较差。但是尽管如此，在钒电池使用完毕之后，钒离子仍旧会存在于电解液中。同时，由于钒电池其成本较大部分都源自电解液。因此对其进行钒离子回收至关重要。但是现有技术中的回收工艺存在工艺复杂、回收效率低等问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种回收钒电解液中五氧化二钒的方法，该方法具有操作简单、成本低、回收效率高等优点，可有效解决现有技术方法存在的问题。
2、为实现上述目的，本专
3、一种回收钒电解液中五氧化二钒的方法，包括以下步骤：
4、(1)向钒电解液中添加表面活性剂和引发剂，然后使用紫外光对溶液进行照射；
5、(2)一阶段反萃处理：向紫外照射后的溶液中添加氯化铵并进行超声处理，收集沉淀；二阶段反萃处理：然后向其中继续添加氢氧化钠和氯化钠并进行超声处理，收集沉淀；
6、(3)分别对两次反萃过程中产生的沉淀进行煅烧，分别制得两种纯度的五氧化二钒产品。
7、上述方案中，向钒电解液中添加表面活性剂，增加表面活化效果，促进溶液中的钒离子发生聚合，使钒离子与溶液中的酸根离子发生络合产生高酸根钒离子，便于后续反萃取形成沉淀；向其中添加过硫酸铵可降低反应能，在紫外照射的情况下，可进一步的提高钒离子与酸根离子的结合，增加在后续反萃取过程中的沉淀效果，提高钒的提取效率和提取率。
8、进一步地，步骤(1)中表面活性剂包括十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和月桂醇醚磷酸酯钾中的至少一种，五氧化二钒溶液中表面活性剂的浓度为0.5-2mol/l。
9、上述方案中，表面活性剂的浓度过小，促进钒离子与酸根离子络合效果不足，用量过大，导致资源浪费。
10、进一步地，步骤(1)中引发剂包括过硫酸铵、异丙苯过氧化氢和过氧化二苯甲酰中的至少一种，五氧化二钒溶液中引发剂的浓度为0.5-2mol/l。
11、上述方案中，引发剂的浓度过小，无法充分降低反应能，达不到促进络合效果，用量过大，导致资源浪费。
12、进一步地，步骤(1)中紫外光照射功率为10-50w，照射时间为10-20min。
13、上述方案中，紫外照射功率和时间均会影响钒离子与酸根离子的结合，紫外照射功率过大或者过小均无法满足要求。
14、进一步地，步骤(2)中溶液中氯化铵的浓度为0.5-2mol/l。
15、上述方案中，经过预处理的溶液中产生高钒酸根离子，可与铵根离子结合，生成含钒沉淀，氯化铵浓度过小，无法充分络合钒酸根离子，浓度过大，造成浪费。
16、进一步地，步骤(2)一阶段反萃过程中，超声功率为500-700w，超声频率为25-100khz，超声时间为1-10min。
17、上述方案中，超声处理可增加钒酸根与铵根离子的结合效果，缩短处理时间。
18、进一步地，步骤(2)中溶液中氢氧化钠的浓度为0.5-2mol/l，氯化钠的浓度为0.5-2mol/l。
19、上述方案中，向钒电解液中添加氯化铵，高钒酸根离子通过与铵根离子进行结合，从而在溶液中生成含钒的沉淀，进而对钒离子进行后续的煅烧回收。经过与铵根离子的结合之后，溶液整体中钒离子浓度降低，需要采用活性更强的钠基物质才能更好的使高钒酸根离子进行结合产生沉淀，向剩余溶液中添加氢氧化钠和氯化钠，产生纯度略低的含钒沉淀，并进行后续煅烧回收。
20、进一步地，步骤(2)二阶段反萃过程中，超声功率为500-700w，超声频率为25-100khz，超声时间为1-10min。
21、进一步地，步骤(3)中煅烧温度为400-600℃，煅烧时间为1-3h。
22、本专利技术所产生的有益效果为：
23、1、本专利技术中的方法通过向钒电解液中添加表面活性剂，增加表面活化效果，促进溶液中的钒离子发生聚合，使钒离子与溶液中的酸根离子发生络合产生高酸根钒离子，便于后续反萃取形成沉淀；向其中添加过硫酸铵可降低反应能，在紫外照射的情况下，可进一步的提高钒离子与酸根离子的结合，增加在后续反萃取过程中的沉淀效果，可大大提高钒的浸出效率，缩短浸出时间，提高提取率，该方法适合作为大规模回收钒废弃电解液的方法。
24、2、本专利技术中的方法具有操作简单，成本低的优点。
25、3、本专利技术中的方法可回收得到纯度大于99％的高纯五氧化二钒产品和纯度大于95％的五氧化二钒产品，具有五氧化二钒回收效率高，纯度高的优点。
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1.一种回收钒电解液中五氧化二钒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的回收钒电解液中五氧化二钒的方法，其特征在于，步骤(1)中表面活性剂包括十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和月桂醇醚磷酸酯钾中的至少一种，五氧化二钒溶液中表面活性剂的浓度为0.5-2mol/L。
3.如权利要求1所述的回收钒电解液中五氧化二钒的方法，其特征在于，步骤(1)中引发剂包括过硫酸铵、异丙苯过氧化氢和过氧化二苯甲酰中的至少一种，五氧化二钒溶液中引发剂的浓度为0.5-2mol/L。
4.如权利要求1所述的回收钒电解液中五氧化二钒的方法，其特征在于，步骤(1)中紫外光照射功率为10-50W，照射时间为10-20min。
5.如权利要求1所述的回收钒电解液中五氧化二钒的方法，其特征在于，步骤(2)中溶液中氯化铵的浓度为0.5-2mol/L。
6.如权利要求1所述的回收钒电解液中五氧化二钒的方法，其特征在于，步骤(2)一阶段反萃过程中，超声功率为500-700W，超声频率为25-100Khz，超声时间为1-10min。
8.如权利要求1所述的回收钒电解液中五氧化二钒的方法，其特征在于，步骤(2)二阶段反萃过程中，超声功率为500-700W，超声频率为25-100Khz，超声时间为1-10min。
9.如权利要求1所述的回收钒电解液中五氧化二钒的方法，其特征在于，步骤(3)中煅烧温度为400-600℃，煅烧时间为1-3h。
...【技术特征摘要】
1.一种回收钒电解液中五氧化二钒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的回收钒电解液中五氧化二钒的方法，其特征在于，步骤(1)中表面活性剂包括十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和月桂醇醚磷酸酯钾中的至少一种，五氧化二钒溶液中表面活性剂的浓度为0.5-2mol/l。
3.如权利要求1所述的回收钒电解液中五氧化二钒的方法，其特征在于，步骤(1)中引发剂包括过硫酸铵、异丙苯过氧化氢和过氧化二苯甲酰中的至少一种，五氧化二钒溶液中引发剂的浓度为0.5-2mol/l。
4.如权利要求1所述的回收钒电解液中五氧化二钒的方法，其特征在于，步骤(1)中紫外光照射功率为10-50w，照射时间为10-20min。
5.如权利要求1所述的回收钒电解液中五氧化二钒的方法，其特征在于，步骤(2...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒲年文，冯绍强，任华彬，赵锋，
申请(专利权)人：四川星明能源环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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