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結果表明:NaClO_3對失效釩電解液的氧化是影響釩回收率的關鍵工藝過程,V^(4+)∶NaClO_3的佳摩爾比為1∶0.2,V^(3+)∶NaClO_3的佳摩爾比為1∶0.4;沉釩的佳工藝條件為:釩液濃度為25~30g/L,p H為8.0~8.5,沉釩溫度為50~60℃,加銨系數K為1.0~1.2,沉釩時間為80~120min。該工藝具有釩回收率高、成本低、操作簡便、對環境友好等優點,在佳工藝條件下釩的回收率可高達99%左右,為全釩液流電池失效釩電解液的回收利用提供了一條新途徑。
針對釩渣空白焙燒-銨化浸出新工藝產生的浸出液,在對NH_4HCO_3-NH_4VO_3-H_2O溶解度數據進行分析的基礎上,采用冷卻結晶分離方法分離溶液中偏釩酸銨。采用程序控溫冷卻方式考察了碳酸氫銨濃度、降溫速率、攪拌速率、晶種添加量等因素對偏釩酸銨從70℃冷卻結晶至40℃時結晶率、產品粒度、形貌等的影響,明確了偏釩酸銨冷卻結晶規律,建立了偏釩酸銨從碳酸氫銨母液中結晶分離方法,獲得了結晶工藝條件。在碳酸氫銨濃度10g/L、降溫速率0.36℃/min、攪拌速率200r/min、晶種添加量1.0%時偏釩酸銨結晶率可達94.28%,得到的偏釩酸銨晶體純度為99.5%,產品粒度均勻,平均粒徑約為152μm,晶體成規則棱柱狀結構。
在電爐生產釩鐵過程中,為了防止環境污染,采用布袋除塵器收集粉塵,該粉塵中含有釩、鈉和鉀等元素。文章研究采用焙燒-水浸-偏釩酸銨結晶法從釩鐵除塵灰中回收釩,確定了焙燒、浸出及結晶參數對釩收率的影響。試驗結果表明:釩鐵除塵灰在800℃焙燒60min,釩轉化率可達91.9%;焙燒熟料在液固比3∶1、浸出溫度70℃條件下反應30min,釩浸出率可達99.6%。利用浸出液制備偏釩酸銨時,在硫酸銨與五氧化二釩質量比2.8的條件下,沉淀釩收率超過98.2%,且所得偏釩酸銨品位達98.22%。
采用磷酸銨鎂法凈化含釩富集液,脫除硅、磷,考察了除雜劑加入量、溫度、pH值、銨鎂比、反應時間等因素對雜質去除率的影響。結果表明,凈化除雜條件為:100 mL含釩富集液中加入200 g/L的氯化銨溶液8 mL,按銨鎂比1.4加入氯化銨,直接使用原溶液(pH≈10.2)于室溫下攪拌凈化30 min后過濾得凈化液,除磷率達到96%以上,除硅率達到87%,釩損失率可控制在2%左右。經過沉釩、過濾、洗滌、烘干、煅燒后,獲得了純度99.93%的高純五氧化二釩。經重復性試驗驗證,此工藝、流程簡單,而且生產成本低,可為高純V_2O_5制備提供技術方案。