【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钒电池，涉及钒电池电解液的生产，尤其涉及一种无需处理生产伴生废盐水的钒电池电解液的生产工艺。
技术介绍
1、近几年来，全钒液流钒电池(vrb)作为新兴的储能电池，被广泛应用于风电、太阳能发电的储能过程。钒电池电解液作为关键的储能介质，是钒电池的主要组成部分。
2、因此，低成本、大规模的生产钒电池电解液将有助于钒电池的工业化应用。
3、但是，目前采用的电解液制备方法主要有：1.将v2o5与一定量的浓硫酸混合，溶解后得到voso4溶液，然后将该溶液组装成电池进行充电，完成后得到v(钒)溶液。2.将浓硫酸用蒸馏水按1∶1的比例稀释，加入v2o3，再逐步加入v2o5，冷却后过滤，得到蓝色的即voso4酸性溶液，然后进行电池的充放电。3.将voso4直接溶解在硫酸中(1-9mol/l)，然后进行电池的充放电。4.将nh4vo3溶解在一定浓度的浓硫酸中，得到vo2+，v3+，nh4+，so42-共存的体系，该体系可以直接进行电池的充放电，得到正负极所需的电解液。
4、例如中国专利公开号cn103427103a，公开日2013年12月4日，名称为一种全钒液流电池电解液的生产方法，该专利公开了以钒的氧化物为主要原料，通过适当的方法调整钒价态，最终获得特定浓度、特定价态的钒电池电解液。该专利技术的优点：工艺过程简单，操作容易，原料成本低。主要步骤如下：1)稀释酸溶液，将浓酸加入到水中，并搅拌均匀，适当冷却；2)加入定量的钒氧化物，搅拌至物料溶解，制得vo2+的酸溶液；3)加入定量的v2o3，搅拌至
5、但是，上述生产方法导致产生大量的硫酸钠和硫酸铵废水，同时由于钒资源大多在内陆偏远位置，需要耗费大量资源外购硫酸、氨水、氢氧化钠以及制作纯水，成本高，经济性低。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种钒电池电解液的生产工艺，包括偏钒酸铵和/或多钒酸铵的溶解除杂、加酸加盐沉钒、煅烧高纯钒酸铵、v2o5还原溶解成钒电池电解液、废水混盐的提浓纯化、双极膜制酸碱等，本专利技术可以解决上述技术背景中的问题，可以将需要废弃处置的废盐转化为工艺所需的酸和碱以及纯水。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种钒电池电解液的生产工艺，所述生产工艺包括以下步骤：
4、1)溶解除杂：用氢氧化钠溶液溶解偏钒酸铵和/或多钒酸铵的固体粗品，调节ph，加入除杂剂，得到原料液；
5、2)沉钒：将步骤1)得到的原料液过滤，加入硫酸进行酸化，调节ph，加入硫酸铵溶液，析出沉淀钒酸铵，得到的伴生废水待用；
6、3)煅烧：在还原性气氛中，对步骤2)得到的沉淀钒酸铵进行煅烧，得到v2o5固体；
7、4)还原溶解成钒电池电解液：步骤3)得到的v2o5固体与浓硫酸溶解反应，得到钒电池电解液；
8、5)提浓纯化：将步骤2)中得到的伴生废水在均相膜系统中浓缩，调节ph，过滤，进入螯合树脂系统去除多价游离金属离子，得到纯化后的物料；均相膜稀盐水进入反渗透系统制备出纯水回用；
9、6)双极膜制酸碱：将步骤5)得到的纯化后的物料在双极膜系统重制酸碱，得到硫酸溶液与混碱溶液。
10、作为本专利技术的一种优选方案，步骤1)中，氢氧化钠溶液的质量分数为1％-2％，调节ph至8.00-11.00。
11、作为本专利技术的一种优选方案，步骤1)中，所述的除杂剂包括铝盐除杂剂，加入量为100-500ppm。
12、作为本专利技术的一种优选方案，步骤2)中，硫酸的质量分数为1％-2％，调节ph至1.50-2.50；过滤的滤膜孔径为0.45μm。
13、作为本专利技术的一种优选方案，步骤2)中，硫酸铵溶液的质量分数为2％-4％。
14、作为本专利技术的一种优选方案，步骤3)中，所述的还原性气氛为氨气，煅烧温度为700-800℃，煅烧时间为1.5h-2.5h。
15、作为本专利技术的一种优选方案，步骤5)中，伴生废水在均相膜系统中浓缩混盐含量为15％，电流密度为400a/m2。
16、作为本专利技术的一种优选方案，步骤5)中，纯化后的物料中游离多价金属总量小于0.3ppm。
17、作为本专利技术的一种优选方案，步骤6)中，得到的硫酸溶液回用于步骤2)的酸化中或者与氨气生成硫酸铵用于步骤2)的沉钒中。
18、作为本专利技术的一种优选方案，步骤6)中，得到的混碱溶液通过加热脱氨得到氨气与氢氧化钠，氨气用于与硫酸生产硫酸铵或者用于步骤3)煅烧，氢氧化钠用于步骤1)的溶解除杂。
19、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
20、1)相较于传统钒电池电解液生产技术，本专利技术无需处理生产伴生废盐水(硫酸钠、硫酸铵)。
21、2)本专利技术可直接将原系统中的废弃物制成所需产品，包括氢氧化钠，硫酸、氨水，除浓硫酸外，无需额外从外部购买。
22、3)本专利技术各工艺段产水绝大部分可回套前端工艺，实现资源的最大化回收。
23、4)本专利技术制备得到高纯v2o5，可以生产出电池级钒电解液。
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1.一种钒电池电解液的生产工艺，其特征在于，所述生产工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种钒电池电解液的生产工艺，其特征在于，步骤1)中，氢氧化钠溶液的质量分数为1％-2％，调节pH至8.00-11.00。
3.根据权利要求1所述的一种钒电池电解液的生产工艺，其特征在于，步骤1)中，所述的除杂剂包括铝盐除杂剂，加入量为100-500ppm。
4.根据权利要求1所述的一种钒电池电解液的生产工艺，其特征在于，步骤2)中，硫酸的质量分数为1％-2％，调节pH至1.50-2.50；过滤的滤膜孔径为0.45μm。
5.根据权利要求1所述的一种钒电池电解液的生产工艺，其特征在于，步骤2)中，硫酸铵溶液的质量分数为2％-4％。
6.根据权利要求1所述的一种钒电池电解液的生产工艺，其特征在于，步骤3)中，所述的还原性气氛为氨气，煅烧温度为700-800℃，煅烧时间为1.5h-2.5h。
7.根据权利要求1所述的一种钒电池电解液的生产工艺，其特征在于，步骤5)中，伴生废水在均相膜系统中浓缩混盐含量为15％，电流密度为
8.根据权利要求1所述的一种钒电池电解液的生产工艺，其特征在于，步骤5)中，纯化后的物料中游离多价金属总量小于0.3ppm。
9.根据权利要求1所述的一种钒电池电解液的生产工艺，其特征在于，步骤6)中，得到的硫酸溶液回用于步骤2)的酸化中或者与氨气生成硫酸铵用于步骤2)的沉钒中。
10.根据权利要求1所述的一种钒电池电解液的生产工艺，其特征在于，步骤6)中，得到的混碱溶液通过加热脱氨得到氨气与氢氧化钠，氨气用于与硫酸生产硫酸铵或者用于步骤3)煅烧，氢氧化钠用于步骤1)的溶解除杂。
...【技术特征摘要】
1.一种钒电池电解液的生产工艺，其特征在于，所述生产工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种钒电池电解液的生产工艺，其特征在于，步骤1)中，氢氧化钠溶液的质量分数为1％-2％，调节ph至8.00-11.00。
3.根据权利要求1所述的一种钒电池电解液的生产工艺，其特征在于，步骤1)中，所述的除杂剂包括铝盐除杂剂，加入量为100-500ppm。
4.根据权利要求1所述的一种钒电池电解液的生产工艺，其特征在于，步骤2)中，硫酸的质量分数为1％-2％，调节ph至1.50-2.50；过滤的滤膜孔径为0.45μm。
5.根据权利要求1所述的一种钒电池电解液的生产工艺，其特征在于，步骤2)中，硫酸铵溶液的质量分数为2％-4％。
6.根据权利要求1所述的一种钒电池电解液的生产工艺，其特征在于，步骤3)中...
【专利技术属性】
技术研发人员：何晟，周聪彦，方玮娟，邓德涛，楼照，
申请(专利权)人：杭州蓝然技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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