根据陕西某石煤矿的特点,采用"氧化焙烧-硫酸浸出-P204萃取-硫酸反萃-氨水沉钒-煅烧"的工艺流程,进行了从石煤中提取V2O5的试验研究,结果表明,石煤矿样于850℃焙烧2 h后,在液固比1∶1,浸出温度103℃的条件下,采用二段浸出方式,焙烧矿样用二次浸出的溶液补加少量硫酸进行一次浸出,一次浸出渣用在较高酸度下二次浸出,钒的总浸出率可达84%。浸出液经预处理后用氨水调节pH值至2.0左右,用P204萃取,经水洗后硫酸反萃,可得到较为纯净的钒溶液,再将其氧化后,经氨水沉钒、煅烧得到纯度大于98%的V2O5产品,全流程钒总回收率可达80%以上。
电解液的质量直接决定了全钒液流电池的储电能力。为了降低全钒液流电池的生产成本,在国内采用流动型电解槽电解还原法,研究了采用相对廉价的五氧化二钒(V2O5)代替价格昂贵的(VOSO4)为原料制备全钒液流电池电解液的制备技术;研究了阳极电极材料、电解电流密度等对制备电解液的影响因素;并通过循环伏安、交流阻抗和充放电测试分析和比较由两种原料制备的电解液的电化学性能。实验结果表明:以Ru Ir/Ti为阳极,且多孔铅板为阴极,3 mol·L-1 H2SO4为阳极电解液,1.5 mol·L-1 V2O5+3 mol·L-1 H2SO4粉末混合溶液为阴极电解液,40 m A·cm-2恒流电解得到的电解液不但具有良好的电化学活性和可逆性,且电流和电能损耗低,完全可以满足全钒液流电池的工作需求。
本文采用碳热法还原V2O5制备钒的氧化物VO2。用XRD分析生成物的相结构,用DSC/TGA的分析结果推测反应历程。结果表明:反应经历了674°C-710°C期间生成V6O13和710°C以上完全形成VO2的过程。将VO2与LAS玻璃复合烧结成陶瓷,对其进行阻温测试,结果表明:在室温至100°C间复合陶瓷电阻急骤下降,这是由VO2的半导体-金属相变效应引起的。