CN1202463A - 高收率合成高含量硫酸氧钒的方法 - Google Patents
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Abstract
高收率合成高含量硫酸氧钒的方法,是采用以含有C1－6的有机醇、醛、酮、酸、酯或酰胺作为还原剂,以五氧化二钒和硫酸为原料,经加热活化,还原使5价钒还原成4价钒,得到4价钒占总钒量的98%的硫酸氧钒,收率可达90%以上。
Description
本发明涉及硫酸氧钒的制备工艺，特别是利用复合还原剂制备硫酸氧钒的制备工艺。
硫酸氧钒的传统制备方法是以5氧化2钒为原料，先在硫酸中溶解活化，再用中强还原剂把5价钒还原成4价钒，再使溶液脱水干燥，即得纯兰色的硫酸氧钒VOSO4·nH2O，下列为现有几种常用的方法：
1、V2O5-H2SO4-酒石酸，肼、草酸、甲酸、乙酸还原的方法。
2、V2O5-S2SO4-H2S法。
3、V2O5-H2SO4-Fe2+法。
4、V2O5-H2SO4-SO2(H2SO3)法。
但是上述传统方法都存在着不同的缺陷：方法1中所使用的还原剂全是有机物，还原能力较弱，反应速度慢，在反应中还产生CO2，试剂用量大，成本高，并且当还原剂使用过量时，不易排出；方法2中以H2S作为还原剂，虽然其还原性能好，反应速度快，但该气体在水中溶解量少，通常小于0.1M，毒性大，会污染环境，危害人体；方法3中以下Fe2+为还原剂，实际上在产品中引进了F2+离子杂质，对VOSO4的质量有负面影响；方法4中所使用的还原剂还原能力强，反应速度也快，但具有较大毒性对环境与人体均有直接危害作用，且产品质量不易保证。
本发明的主要目的是针对现有常用的四种方法存在的缺点，提出了使用一系列复合还原剂，经过试验，证明本发明的方法克服了因VOSO4中游离H2SO4过多而带来的除酸困难，提高了产品的质量与产量。
本发胆的方案是使用一系列复合还原剂，它们是含有C1-6的有机醇、醛、酮、酸、酯或酰胺中的一种式几种共同使用并采用加热活化，稀释冷却，加复合还原剂，使钒由5价还原成4价再结晶，脱水后制备流酸氧钒的方法。
由于本发明应用新的还原剂和新设计的工艺方法，使VOSO4溶液的脱水干燥可以采用常压低温工艺，使制备工艺得以简化，并使产品中的4价钒含量占总钒量的98.6％，5价钒的含量仅为0.1％左右。
本发明的祥细说明如下：
先使水、五氧化二钒和硫酸混合加热活化后，冷却，再加水稀释，在25-120℃的温度下加复合还原剂，使5价钒还原成4价钒；再过滤溶液，并置于常压下在温度为25-120℃的条件下使滤液结晶成兰色砂状结晶体的硫酸氧钒，VOSO4·nH2O，再用酒精除水，离心后得得到4价钒占总钒量98.0％以上的VOSO4·nH2O。
本发明所使用的复合还原剂有含有C1-6的有机醇、有机醛、有机酮、有机酸、有机酯或酰胺；在工艺中可以单独选用上述任一种复合还原剂，也可以几种共同使用。
实施例1，在3000ml四口瓶中加入300ml水，再加入600ml含量为98％的浓H2SO4，冷却后再加入300ml水，在控温40℃下边搅拌边向混合物中缓慢加入适量乙醇和甲酸混合物(重量比为1∶1～1∶5)，然后升温到120℃直到溶液变成兰色，气泡消失，待该溶液稍冷后，经过滤把滤液在结晶炉上结晶(控温90℃)成兰色砂状结晶粉末，再冷却至室温，并以200ml乙醇洗涤，离心后得1090gVOSO4·3H2O四价钒的含量为98.6％，收率为90％。
实施例2，在30mlH2SO4(98％，d1.84)和40ml水的混合溶液中加入18gV2O5，边搅拌边在水浴加热20分钟，加水300ml稀释，再在被稀释的溶液中加入适量丙酮，使5价钒还原成4价钒，此时溶液为呈深兰色的悬浊液，用滤纸过滤后，水浴加热结晶至折出大量砂状兰色VOSO4·3H2O结晶，得416gVOSO4·3H2O结晶，四价钒含量为98.1％，收率95％。
Claims (2)
1、一种高收率合成高含量硫酸氧钒的方法，其特征为先使水、硫酸和五氧化二钒混合后加热活化后冷却，再加水稀释，在25-120℃的温度下加复合还原剂，使5价钒还原成4价钒，再过滤溶液，置于常压下，当温度为25-120℃条件下，滤液结晶成兰色砂状结晶的硫酸氧钒，再用酒精除水，离心后得4价钒占总钒量98％以上的硫酸氧钒。
2、由权利要求1所述的高收率合成高含量硫酸氧钒的方法，其特征为所述的复合还原剂为含有C1-6的有机醇、有机醛、有机酮、有机酸、有机酯或酰胺；上机还原剂可以单独使用或共同使用。
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