阅读说明：本技术 一种失效钒电解液的处理方法 (Treatment method of failure vanadium electrolyte ) 是由 张忠裕 刘建国 赵锋 刘磊 赵金玲 刘在波 吴晓亮 秦野 严川伟 于 2019-11-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及液流电池储能技术领域,且公开了一种失效钒电解液的处理方法,以失效钒电解液为原料,引入复合沉淀剂,并使用常规碱液调节溶液至中性,在常温下,充分搅拌,使溶液中的钒100％完全沉淀的方法。该失效钒电解液的处理方法,原料极易得到,处理过程方法比较简单,无需较为复杂的操作,易于推广使用,极大的降低了处理成本,提高了经济效益,同时将失效钒电解液中的钒进行沉淀后,溶液无需多余处理过程,减少了处理过程,进一步的节省了时间,提高回收钒的效率,缩短处理周期,使用起来更加环保,钒的沉淀率为100％,防止钒的排放污染周边环境,避免周边的环境遭到破坏,从而非常适合于工业大规模生产,可完全回收废液中的钒。(The invention relates to the technical field of energy storage of flow batteries, and discloses a treatment method of a failure vanadium electrolyte, which is a method for completely precipitating 100% of vanadium in a solution by taking the failure vanadium electrolyte as a raw material, introducing a composite precipitator, adjusting the solution to be neutral by using a conventional alkali liquor, and fully stirring at normal temperature. The processing method of the failure vanadium electrolyte has the advantages that raw materials are easy to obtain, the processing method is simple, complex operation is not needed, the method is easy to popularize and use, the processing cost is greatly reduced, the economic benefit is improved, after vanadium in the failure vanadium electrolyte is precipitated, the solution does not need redundant processing, the processing process is reduced, the time is further saved, the efficiency of recovering the vanadium is improved, the processing period is shortened, the use is more environment-friendly, the precipitation rate of the vanadium is 100%, the vanadium is prevented from being discharged to pollute the surrounding environment, the damage to the surrounding environment is avoided, the method is very suitable for industrial large-scale production, and the vanadium in waste liquid can be completely recovered.)

一种失效钒电解液的处理方法

技术领域

本发明涉及液流电池储能技术领域，具体为一种失效钒电解液的处理方法。

背景技术

全钒氧化还原液流电池，简称钒电池，是一种新型的电化学储能系统，与传统的蓄电池相比，具有可快速、大容量充放电、自放电率低和电池结构简单等特点，它是满足风能、太阳能等新型能源大规模储能的理想电源形式，作为电池活性物质的电解液而言，正极电解液由四价与五价钒离子及硫酸的混合溶液组成，负极电解液由二价与三价钒离子及硫酸的混合溶液组成；电池充电后，正极物质为五价钒离子硫酸溶液，负极为二价钒离子硫酸溶液；电池放电后，正负极分别为四价及三价钒离子硫酸溶液，五氧化二钒作为制备钒电解液的主要原料，广泛应用于钒电池相关领域，其主要是通过钒钛磁铁矿、含钒石煤矿等钒源，经过钠化焙烧、浸出、沉钒和煅烧等工序制取。

申请号为201610994027.6的发明专利公布了一种回收利用失效钒电解液的方法，该发明采用化学滴定，电位滴定和紫外分光度法来确定钒离子的含量来重新生成电解液，但是目前无法对电解液中的钒离子进行固定沉淀，由于钒电解液经过液流电池长期使用后，钒浓度及酸浓度严重超标，产生沉淀、黏着、价态失衡等现象，进而无法使用，现有的不能对失效钒电解液中的钒离子进行沉淀，并且处理方法较为复杂，成本加高，并不适用与推广使用，而且不适合工业大规模的生产，故而提出一种失效钒电解液的处理方法来解决上述的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种失效钒电解液的处理方法，具备回收废液中钒等优点，解决了目前无法对电解液中的钒离子进行固定沉淀，由于钒电解液经过液流电池长期使用后，钒浓度及酸浓度严重超标，产生沉淀、黏着、价态失衡等现象，进而无法使用，现有的不能对失效钒电解液中的钒离子进行沉淀，并且处理方法较为复杂，成本加高，并不适用与推广使用，而且不适合工业大规模的生产的问题。

(二)技术方案

为实现上述回收废液中钒的目的，本发明提供如下技术方案：一种失效钒电解液的处理方法，以失效钒电解液为原料，引入复合沉淀剂，并使用常规碱液调节溶液至中性，在常温下，充分搅拌，使溶液中的钒100％完全沉淀的方法。

优选的，所述失效钒电解液中的钒浓度为：0.1～3.0mol/L，且失效钒电解液的温度为常温。

优选的，所述复合沉淀剂中的主盐为有机胺类物质如：乙二胺、三乙胺、聚丙烯酰胺、三乙醇胺、dmf、环己胺、吗啉、苯胺、克拉夫酸、萘二胺和羟胺中的一种或两种以上。

优选的，所述复合沉淀剂中复配一些多羟基化合物如聚乙烯醇、聚乙二醇、葡萄糖和果糖中的一种或两种以上。

优选的，所述复合沉淀剂中复配一些吐温类化合物如吐温-20、吐温40、吐温-60和吐温-80中的一种或两种以上。

优选的，所述复合沉淀剂中所使用的溶剂为高沸点溶剂，如N-甲基吡咯烷酮、甘油、硅油和三甘醇中的一种。

优选的，所述常规碱液用于调节ph值，且常规碱液为氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的一种。

优选的，所述调节后溶液的酸度呈中性，且具体为pH＝6-8。

优选的，所述待处理钒量与沉钒剂质量比例为：(1∶1)～(1∶2)。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种失效钒电解液的处理方法，具备以下有益效果：

1、该失效钒电解液的处理方法，通过设置引入复合沉淀剂，并使用常规碱液调节溶液至中性，所需材料均是市面上现有的材料，并且所需成本较低，原料极易得到，能够节省较多的时间来进行配比，并且在操作过程中，只需测出溶液的PH值即可，不需其他较为精确的测量，能够很好的避免测量误差对回收废液中钒含量的影响，同时只需在常温下进行搅拌，处理过程方法比较简单，无需较为复杂的操作，所需时间较短，极易制得晶状钒化物，能够提高制得晶状钒化物的效率，所需反应环境也极易得到，只需在常温下即可将反应制得晶状钒化物，无需对反应溶液进行加热，更加的节约成本，使用起来更加环保和更加高效，易于推广使用。

2、该失效钒电解液的处理方法，通过设置引入复合沉淀剂，废液中的钒的沉淀率为100％沉淀，由于在进行处理时只需对PH值进行测量即可，反应环境极易得到，原材料极易得到，成本低廉，并且反应时间较短，从而回收废液中的钒的周期较短，回收钒效率较高，极大的降低了处理成本，提高了经济效益，同时将失效钒电解液中的钒进行沉淀后，溶液无需多余处理过程，减少了处理过程，进一步的节省了时间，提高回收钒的效率，缩短处理周期，使用起来更加环保，钒的沉淀率为100％，防止钒的排放污染周边环境，避免周边的环境遭到破坏，从而非常适合于工业大规模生产，可完全回收废液中的钒。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：已知钒浓度3mol/L电解液500ml，引入乙二胺、聚乙二醇、土温80、二甲基硅油复配的沉淀剂，使用氢氧化钠调节ph＝7，沉淀反应结束后持续搅拌一小时、过滤，滤液无色透明，沉淀物烘干，得晶状钒化物，沉钒率100％。

实施例结果表明，本发明以失效钒电解液为原料，引入复合沉淀剂，并使用常规碱液调节溶液至中性，在常温下，充分搅拌，使溶液中的钒100％完全沉淀该发明工艺方法简单、原料易得，适合于工业上大规模生产，降低钒电池运行成本。

本发明的有益效果是：该失效钒电解液的处理方法，通过设置引入复合沉淀剂，并使用常规碱液调节溶液至中性，所需材料均是市面上现有的材料，并且所需成本较低，原料极易得到，能够节省较多的时间来进行配比，并且在操作过程中，只需测出溶液的PH值即可，不需其他较为精确的测量，能够很好的避免测量误差对回收废液中钒含量的影响，同时只需在常温下进行搅拌，处理过程方法比较简单，无需较为复杂的操作，所需时间较短，极易制得晶状钒化物，能够提高制得晶状钒化物的效率，所需反应环境也极易得到，只需在常温下即可将反应制得晶状钒化物，无需对反应溶液进行加热，更加的节约成本，使用起来更加环保和更加高效，易于推广使用，同时废液中的钒的沉淀率为100％沉淀，由于在进行处理时只需对PH值进行测量即可，反应环境极易得到，原材料极易得到，成本低廉，并且反应时间较短，从而回收废液中的钒的周期较短，回收钒效率较高，极大的降低了处理成本，提高了经济效益，同时将失效钒电解液中的钒进行沉淀后，溶液无需多余处理过程，减少了处理过程，进一步的节省了时间，提高回收钒的效率，缩短处理周期，使用起来更加环保，钒的沉淀率为100％，防止钒的排放污染周边环境，避免周边的环境遭到破坏，从而非常适合于工业大规模生产，可完全回收废液中的钒，解决了目前无法对电解液中的钒离子进行固定沉淀，由于钒电解液经过液流电池长期使用后，钒浓度及酸浓度严重超标，产生沉淀、黏着、价态失衡等现象，进而无法使用，现有的不能对失效钒电解液中的钒离子进行沉淀，并且处理方法较为复杂，成本加高，并不适用与推广使用，而且不适合工业大规模的生产的问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。