【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于釩電池，涉及釩電池電解液的生產，尤其涉及一種無需處理生產伴生廢鹽水的釩電池電解液的生產工藝。
技術介紹
1、近幾年來，全釩液流釩電池(vrb)作為新興的儲能電池，被廣泛應用于風電、太陽能發電的儲能過程。釩電池電解液作為關鍵的儲能介質，是釩電池的主要組成部分。
2、因此，低成本、大規模的生產釩電池電解液將有助于釩電池的工業化應用。
3、但是，目前采用的電解液制備方法主要有：1.將v2o5與一定量的濃硫酸混合，溶解后得到voso4溶液，然后將該溶液組裝成電池進行充電，完成后得到v(釩)溶液。2.將濃硫酸用蒸餾水按1∶1的比例稀釋，加入v2o3，再逐步加入v2o5，冷卻后過濾，得到藍色的即voso4酸性溶液，然后進行電池的充放電。3.將voso4直接溶解在硫酸中(1-9mol/l)，然后進行電池的充放電。4.將nh4vo3溶解在一定濃度的濃硫酸中，得到vo2+，v3+，nh4+，so42-共存的體系，該體系可以直接進行電池的充放電，得到正負極所需的電解液。
4、例如中國專利公開號cn103427103a，公開日2013年12月4日，名稱為一種全釩液流電池電解液的生產方法，該專利公開了以釩的氧化物為主要原料，通過適當的方法調整釩價態，最終獲得特定濃度、特定價態的釩電池電解液。該專利技術的優點：工藝過程簡單，操作容易，原料成本低。主要步驟如下：1)稀釋酸溶液，將濃酸加入到水中，并攪拌均勻，適當冷卻；2)加入定量的釩氧化物，攪拌至物料溶解，制得vo2+的酸溶液；3)加入定量的v2o3，攪拌至
5、但是，上述生產方法導致產生大量的硫酸鈉和硫酸銨廢水，同時由于釩資源大多在內陸偏遠位置，需要耗費大量資源外購硫酸、氨水、氫氧化鈉以及制作純水，成本高，經濟性低。
技術實現思路
1、為了解決上述問題，本專利技術提供了一種釩電池電解液的生產工藝，包括偏釩酸銨和/或多釩酸銨的溶解除雜、加酸加鹽沉釩、煅燒高純釩酸銨、v2o5還原溶解成釩電池電解液、廢水混鹽的提濃純化、雙極膜制酸堿等，本專利技術可以解決上述技術背景中的問題，可以將需要廢棄處置的廢鹽轉化為工藝所需的酸和堿以及純水。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、本專利技術提供了一種釩電池電解液的生產工藝，所述生產工藝包括以下步驟：
4、1)溶解除雜：用氫氧化鈉溶液溶解偏釩酸銨和/或多釩酸銨的固體粗品，調節ph，加入除雜劑，得到原料液；
5、2)沉釩：將步驟1)得到的原料液過濾，加入硫酸進行酸化，調節ph，加入硫酸銨溶液，析出沉淀釩酸銨，得到的伴生廢水待用；
6、3)煅燒：在還原性氣氛中，對步驟2)得到的沉淀釩酸銨進行煅燒，得到v2o5固體；
7、4)還原溶解成釩電池電解液：步驟3)得到的v2o5固體與濃硫酸溶解反應，得到釩電池電解液；
8、5)提濃純化：將步驟2)中得到的伴生廢水在均相膜系統中濃縮，調節ph，過濾，進入螯合樹脂系統去除多價游離金屬離子，得到純化后的物料；均相膜稀鹽水進入反滲透系統制備出純水回用；
9、6)雙極膜制酸堿：將步驟5)得到的純化后的物料在雙極膜系統重制酸堿，得到硫酸溶液與混堿溶液。
10、作為本專利技術的一種優選方案，步驟1)中，氫氧化鈉溶液的質量分數為1％-2％，調節ph至8.00-11.00。
11、作為本專利技術的一種優選方案，步驟1)中，所述的除雜劑包括鋁鹽除雜劑，加入量為100-500ppm。
12、作為本專利技術的一種優選方案，步驟2)中，硫酸的質量分數為1％-2％，調節ph至1.50-2.50；過濾的濾膜孔徑為0.45μm。
13、作為本專利技術的一種優選方案，步驟2)中，硫酸銨溶液的質量分數為2％-4％。
14、作為本專利技術的一種優選方案，步驟3)中，所述的還原性氣氛為氨氣，煅燒溫度為700-800℃，煅燒時間為1.5h-2.5h。
15、作為本專利技術的一種優選方案，步驟5)中，伴生廢水在均相膜系統中濃縮混鹽含量為15％，電流密度為400a/m2。
16、作為本專利技術的一種優選方案，步驟5)中，純化后的物料中游離多價金屬總量小于0.3ppm。
17、作為本專利技術的一種優選方案，步驟6)中，得到的硫酸溶液回用于步驟2)的酸化中或者與氨氣生成硫酸銨用于步驟2)的沉釩中。
18、作為本專利技術的一種優選方案，步驟6)中，得到的混堿溶液通過加熱脫氨得到氨氣與氫氧化鈉，氨氣用于與硫酸生產硫酸銨或者用于步驟3)煅燒，氫氧化鈉用于步驟1)的溶解除雜。
19、與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：
20、1)相較于傳統釩電池電解液生產技術，本專利技術無需處理生產伴生廢鹽水(硫酸鈉、硫酸銨)。
21、2)本專利技術可直接將原系統中的廢棄物制成所需產品，包括氫氧化鈉，硫酸、氨水，除濃硫酸外，無需額外從外部購買。
22、3)本專利技術各工藝段產水絕大部分可回套前端工藝，實現資源的最大化回收。
23、4)本專利技術制備得到高純v2o5，可以生產出電池級釩電解液。
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1.一種釩電池電解液的生產工藝，其特征在于，所述生產工藝包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種釩電池電解液的生產工藝，其特征在于，步驟1)中，氫氧化鈉溶液的質量分數為1％-2％，調節pH至8.00-11.00。
3.根據權利要求1所述的一種釩電池電解液的生產工藝，其特征在于，步驟1)中，所述的除雜劑包括鋁鹽除雜劑，加入量為100-500ppm。
4.根據權利要求1所述的一種釩電池電解液的生產工藝，其特征在于，步驟2)中，硫酸的質量分數為1％-2％，調節pH至1.50-2.50；過濾的濾膜孔徑為0.45μm。
5.根據權利要求1所述的一種釩電池電解液的生產工藝，其特征在于，步驟2)中，硫酸銨溶液的質量分數為2％-4％。
6.根據權利要求1所述的一種釩電池電解液的生產工藝，其特征在于，步驟3)中，所述的還原性氣氛為氨氣，煅燒溫度為700-800℃，煅燒時間為1.5h-2.5h。
7.根據權利要求1所述的一種釩電池電解液的生產工藝，其特征在于，步驟5)中，伴生廢水在均相膜系統中濃縮混鹽含量為15％，電流密度為
8.根據權利要求1所述的一種釩電池電解液的生產工藝，其特征在于，步驟5)中，純化后的物料中游離多價金屬總量小于0.3ppm。
9.根據權利要求1所述的一種釩電池電解液的生產工藝，其特征在于，步驟6)中，得到的硫酸溶液回用于步驟2)的酸化中或者與氨氣生成硫酸銨用于步驟2)的沉釩中。
10.根據權利要求1所述的一種釩電池電解液的生產工藝，其特征在于，步驟6)中，得到的混堿溶液通過加熱脫氨得到氨氣與氫氧化鈉，氨氣用于與硫酸生產硫酸銨或者用于步驟3)煅燒，氫氧化鈉用于步驟1)的溶解除雜。
...【技術特征摘要】
1.一種釩電池電解液的生產工藝，其特征在于，所述生產工藝包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種釩電池電解液的生產工藝，其特征在于，步驟1)中，氫氧化鈉溶液的質量分數為1％-2％，調節ph至8.00-11.00。
3.根據權利要求1所述的一種釩電池電解液的生產工藝，其特征在于，步驟1)中，所述的除雜劑包括鋁鹽除雜劑，加入量為100-500ppm。
4.根據權利要求1所述的一種釩電池電解液的生產工藝，其特征在于，步驟2)中，硫酸的質量分數為1％-2％，調節ph至1.50-2.50；過濾的濾膜孔徑為0.45μm。
5.根據權利要求1所述的一種釩電池電解液的生產工藝，其特征在于，步驟2)中，硫酸銨溶液的質量分數為2％-4％。
6.根據權利要求1所述的一種釩電池電解液的生產工藝，其特征在于，步驟3)中...
【專利技術屬性】
技術研發人員：何晟，周聰彥，方瑋娟，鄧德濤，樓照，
申請(專利權)人：杭州藍然技術股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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