萃取純化制備高純釩電解液的設(shè)備和工藝

　　近20年釩市場價(jià)格不穩(wěn)定，最高時(shí)達(dá)到48萬，最低時(shí)達(dá)到5萬，全釩氧化還原液流電池具有清潔、高效、安全、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，目前主要應(yīng)用于風(fēng)能、太陽能儲(chǔ)能以及電站調(diào)峰方面。

　　釩電解液是釩電池的關(guān)鍵部分，其性能直接決定著釩電池的性能和循環(huán)使用壽命。然而，釩電解液對(duì)釩的濃度，酸度及純度要求較高，一般需要復(fù)雜的制備過程，很大程度上限制了釩電池的規(guī)模化應(yīng)用。所以，如何高效制備高純釩電解液成為這種新型儲(chǔ)能技術(shù)研究的關(guān)鍵。

　　如何制備高純釩電解液?

　　目前生產(chǎn)釩電解液的兩種主要方法為電解法和化學(xué)法，化學(xué)法以高純五氧化二釩(V2O5>99.9%)為原料(先將合金的V2O5(97%-98%)經(jīng)一系列的純化步驟制備出高純V2O5)，采用硫酸溶解高純V2O5，再用SO2等還原劑還原制備，制備出的電解液濃度較低。電解法也是以高純五氧化二釩(V2O5>99.9%)為原料，再將高純V2O5用硫酸制漿后進(jìn)行電化學(xué)還原，制備周期較長，能耗大，難以大規(guī)模應(yīng)用。

　　有沒有更好的方法呢?

　　其實(shí)，針對(duì)釩電解液制備過程復(fù)雜，成本高等問題，溶劑萃取法以鈉化焙燒的釩浸出液為原料，用酸性膦類萃取劑，通過“酸化—還原—萃取—反萃”一步純化，實(shí)現(xiàn)了高純度釩電解液的高效制備，步驟簡單，可控性強(qiáng)。

　　據(jù)悉，利用溶劑萃取法從釩浸出液中提釩已有大量的研究工作，并成功應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，事實(shí)證明溶劑萃取具有明顯的優(yōu)勢，主要包括：平衡速度快，分離效果好FF0C處理能力達(dá)，釩的回收率高，萃取劑可回收利用，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品純度可達(dá)99.9%，前期投入大，操作容易穩(wěn)定，自動(dòng)化程度高。

　　鄭州天一萃取離心萃取機(jī)是一種新型快速高效的液液萃取分離設(shè)備，它與傳統(tǒng)的萃取設(shè)備如混合澄清槽，萃取塔等在工作原理上有本質(zhì)的區(qū)別。離心萃取機(jī)是利用電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓高速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩相液體在轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的剪切力和離心力的作用下完成混合和分離。

　　CWL-M系列離心萃取機(jī)的主要組成部分：

　　1、懸掛式裝置：采用獨(dú)特的懸掛式結(jié)構(gòu)，離心萃取機(jī)轉(zhuǎn)在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)可自動(dòng)調(diào)節(jié)找重心，解決了運(yùn)行平衡的問題。

　　2、轉(zhuǎn)鼓：轉(zhuǎn)鼓是本機(jī)的核心部件，完成混合液體的導(dǎo)入，離心分離和分離后兩相液體的導(dǎo)出，轉(zhuǎn)鼓材料除了要具有良好的抗腐蝕性能外，還要具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，。本系列離心萃取機(jī)的轉(zhuǎn)鼓采用輔材料整體成型的方式制作，滿足了其對(duì)腐蝕，機(jī)械強(qiáng)度，動(dòng)平衡等方面的嚴(yán)格要求。

　　3、混合裝置：為了大幅度降低功耗，同時(shí)保證混合轉(zhuǎn)質(zhì)效果，我公司自主開發(fā)了一種新型混合裝置(專利號(hào)：2014202173566)，這種裝置在提高單機(jī)萃取率的同時(shí)又能有效防止萃取體系出現(xiàn)乳化現(xiàn)象。

　　新型CWL-M型離心萃取機(jī)的主要特點(diǎn)：

　　1、功耗低：在保證萃取率和分離效果的情況下，新型CWL-M型離心萃取機(jī)的電機(jī)功率大大降低，功耗約是傳統(tǒng)離心萃取機(jī)1/4;

　　2、無易損部件：新型離心萃取機(jī)才用上懸式結(jié)構(gòu)，取消了傳統(tǒng)機(jī)型的底部機(jī)封，從而徹底解決了傳統(tǒng)機(jī)型底部滲漏，機(jī)封易損的問題;

　　3、操作簡單：新型離心萃取機(jī)從設(shè)計(jì)之初就對(duì)機(jī)體進(jìn)行了簡化，使操作更簡單，運(yùn)行更平穩(wěn);

　　4、混合結(jié)構(gòu)可調(diào)：新型離心萃取機(jī)可根據(jù)料液體系選配，調(diào)整混合機(jī)構(gòu)，改變混合強(qiáng)度，避免料液乳化;

　　5、重相堰版易更換：新型離心萃取機(jī)殼體設(shè)有重相堰版更換窗口，設(shè)備不用拆機(jī)即可更換重相堰版，操作方便，且能有效避免破壞設(shè)備動(dòng)平衡。