固體草酸氧釩的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及固體草酸氧釩的制備方法，屬于化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 草酸氧f凡（Vanadyloxalate)，化學(xué)式：V0C204 ?nH20,作為一種精細化工產(chǎn)品日益 受到重視，廣泛用于化學(xué)試劑、納米材料、釉料、電鍍材料，有機化工產(chǎn)品的合成、高純釩化 合物的制取及高能電池材料磷酸釩鋰的制備。目前，草酸氧釩的生產(chǎn)和銷售控制在國外少 數(shù)公司如奧地利特雷巴赫（TCW)手中，其產(chǎn)品成分見表1。國內(nèi)還處于研宄階段，基本無規(guī) 模生產(chǎn)廠家及產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)技術(shù)。
[0003] 表1奧地利特雷巴赫液體草酸氧釩成分/ %
[0005] 將表1的含量折合成固體草酸氧1凡，其含量如表2。
[0006] 表2奧地利特雷巴赫草酸氧釩（V0C204 ?nH20)成分/%
[0008] 草酸氧釩常作為制備V204的前軀體，專利CN103319326A主要公開了一種草酸氧釩 的制備方法，該方法包括以下步驟：（1)在硫酸水溶液的存在下，將含有五氧化二釩的原料 與還原劑接觸，得到四價釩溶液；（2)將步驟（1)得到的四價釩溶液與堿金屬的氫氧化物接 觸進行沉淀反應(yīng)，并進行固液分離，得到固相產(chǎn)物；（3)將步驟（2)得到的固相產(chǎn)物與草酸 接觸，得到草酸氧釩。該方法其還原過程與成鹽過程分開，存在生產(chǎn)流程長、藥劑消耗量大， 生產(chǎn)成本高的問題。
[0009] 專利CN1693212A主要公開了二氧化釩納米粉體材料的制備方法，工藝步驟依次 為前驅(qū)體的制備和前驅(qū)體的熱分解，前驅(qū)體的制備以V205和草酸為原料，V205與草酸的重量 比為1:1~3,將所述配比的V205和草酸放入反應(yīng)容器并加水在常壓、40~70°C進行攪拌， 直到v2o5和草酸的還原反應(yīng)完成為止，水的加入量以V205和草酸被淹過為宜，還原反應(yīng)完 成后，將所獲溶液蒸干即得到固體草酸氧釩前驅(qū)體。該類方法制備草酸氧釩，需要以水作為 溶劑，存在生產(chǎn)流程長、藥劑消耗量大、設(shè)備投資大、生產(chǎn)成本高、結(jié)晶與蒸發(fā)濃縮（廢水處 理）、釩的直接利用率低等一系列問題，難以規(guī)?；厣a(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供固體草酸氧釩的制備方法，該方法操作簡單，可在 較低溫度下實現(xiàn)產(chǎn)品的直接固態(tài)合成。
[0011] 本發(fā)明固體草酸氧釩的制備方法，包括如下步驟：
[0012] a、將V205與草酸混合，在100~200°C反應(yīng)30~60min，得到潤濕的草酸氧釩固 體；
[0013] b、將潤濕的草酸氧釩固體干燥后得到固體草酸氧釩產(chǎn)品。
[0014] a步驟中，優(yōu)選將V205與草酸混合，在120°C反應(yīng)30min;或者優(yōu)選將V205與草酸混 合，在200°C反應(yīng)60min;或者優(yōu)選將V205與草酸混合，在150°C反應(yīng)45min;或者優(yōu)選將V205 與草酸混合，在100°c反應(yīng)50min。
[0015] 進一步的，a步驟中，按質(zhì)量比，V205 :草酸=1 : 2. 1~2. 5。
[0016] 進一步的，b步驟所述的干燥優(yōu)選為60~120°C干燥1~2h。
[0017] 進一步的，優(yōu)選a步驟反應(yīng)時攪拌，并控制攪拌轉(zhuǎn)速為100~200轉(zhuǎn)/分。
[0018] 進一步的，所述草酸優(yōu)選為H2C204 ? 2H20。
[0019] 本發(fā)明的方法，充分利用了草酸與五氧化二釩的反應(yīng)特性，利用簡單的設(shè)備、在較 低溫度下實現(xiàn)了產(chǎn)品的直接固態(tài)合成，投資省、工藝流程短、見效快、釩的直接利用率高，生 產(chǎn)成本低，有利于實現(xiàn)規(guī)?；纳a(chǎn)。利用本發(fā)明的方法生產(chǎn)固體草酸氧釩，可以創(chuàng)造效益 5000元/t以上，填補了國內(nèi)外固體草酸氧釩生產(chǎn)的技術(shù)空白，具有行業(yè)推廣價值，經(jīng)濟效 益顯著，釩的利用率高，環(huán)境友好。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本方法將還原與成鹽兩個過程同時 進行，且采用固態(tài)反應(yīng)，在一定的反應(yīng)溫度下直接生成潤濕的草酸氧釩固體；干燥后得到了 固體草酸氧釩產(chǎn)品。整個制備過程中，反應(yīng)流程短、投資少、生產(chǎn)設(shè)備簡單，沒有廢水、廢氣 產(chǎn)生，環(huán)境友好，也沒有蒸發(fā)、結(jié)晶流程，藥劑消耗少、釩的直接利用率接近100%，生產(chǎn)成本 低，容易實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。
【具體實施方式】
[0021] 本發(fā)明固體草酸氧釩的制備方法，包括如下步驟：
[0022] a、將V205與草酸混合，在100~200°C反應(yīng)30~60min，得到潤濕的草酸氧釩固 體；
[0023] b、將潤濕的草酸氧釩固體干燥后得到固體草酸氧釩產(chǎn)品。
[0024] 本發(fā)明方法將還原與成鹽兩個過程同時進行，首先利用草酸既作為還原劑也作為 成鹽劑，簡化了生產(chǎn)的藥劑種類，也確保了產(chǎn)品質(zhì)量；然后將五氧化二釩與草酸混合均勻后 加入到反應(yīng)器中，在一定溫度下完成還原與成鹽反應(yīng)，得到潤濕的草酸氧釩固體；最后將到 潤濕的草酸氧釩固體干燥后即得固體草酸氧釩產(chǎn)品。
[0025] 本發(fā)明固體草酸氧釩的制備方法，無需添加額外的溶劑，直接進行固態(tài)合成反應(yīng)。 其中，控制反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間是該反應(yīng)的關(guān)鍵，如果溫度過低，將達不到五氧化二釩與草 酸的反應(yīng)所需的能量，無法保證反應(yīng)順利進行，而溫度過高，草酸容易揮發(fā)，影響反應(yīng)的順 利進行，因此，本發(fā)明的反應(yīng)溫度控制在100~200°C為宜。
[0026] 作為優(yōu)選方案，a步驟中，將V205與草酸混合，在120°C反應(yīng)30min;或者將V205與 草酸混合，在200°C反應(yīng)60min;或者將V205與草酸混合，在150°C反應(yīng)45min;或者將V205與 草酸混合，在l〇〇°C反應(yīng)50min。
[0027] 進一步的，a步驟中，按質(zhì)量比，V205:草酸=1:2. 1~2. 5。本發(fā)明所述的草酸 為含有兩個結(jié)晶水的草酸，即H2C204 ? 2H20。五氧化二釩與草酸的質(zhì)量比也是影響反應(yīng)效率 以及釩的直接利用率的關(guān)鍵因素。草酸用量過低，反應(yīng)不完全，會極大程度的影響釩的利用 率；草酸用量過高，浪費藥劑的同時也會影響最終產(chǎn)品的純度。
[0028] 進一步的，為了提高干燥效率，b步驟所述的干燥優(yōu)選為60~120°C干燥1~2h。
[0029] 進一步的，為了提高反應(yīng)效率，優(yōu)選a步驟反應(yīng)時攪拌，并控制攪拌轉(zhuǎn)速為100~ 200轉(zhuǎn)/分。
[0030] 本發(fā)明的方法，充分利用了草酸與五氧化二釩的反應(yīng)特性，利用簡單的設(shè)備、在較 低溫度下實現(xiàn)了產(chǎn)品的直接固態(tài)合成，投資省、工藝流程短、見效快、釩的直接利用率高，生 產(chǎn)成本低，有利于實現(xiàn)規(guī)模化的生產(chǎn)。利用本發(fā)明的方法生產(chǎn)固體草酸氧釩，可以創(chuàng)造效益 5000元/t以上，填補了國內(nèi)外固體草酸氧釩生產(chǎn)的技術(shù)空白，具有行業(yè)推廣價值，經(jīng)濟效 益顯著，釩的利用率高，環(huán)境友好。
[0031] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步的描述，并不因此將本發(fā)明限 制在所述的實施例范圍之中。
[0032] 實施例中，V205為攀鋼集團釩業(yè)有限公司生產(chǎn)的高純五氧化二釩，其主要成分 (以質(zhì)量分數(shù)計）為：V2〇5>99. 5%，F(xiàn)e〈0. 010%，Mo〈0. 010%，Cr〈0. 010%，Si〈0. 010%， Na〈0. 010%，K〈0. 010%。
[0033] 實施例1
[0034] 取500gV205，加入1050gH2C204.