【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钒电解液除杂，具体涉及一种纤维毡电极电解还原去除钒电解液中锡离子的方法。
技术介绍
1、随着“碳达峰”和“碳中和”战略目标的不断推进实施，风能、太阳能等可再生清洁能源被越来越广泛的应用，在国家能源结构中占比越来越大。但是风能、太阳能等清洁能源具有间歇性、波动性的特点，直接将可再生能源产生的电能并入电网中将会导致电网变得不稳定。因此，可再生能源必须经过存储后再释放才能并入电网中供人们使用。如此一来，安全可靠的充放电储能体系就显得尤为重要。
2、全钒流动电解池具有安全性高、对环境友好、较强的过载能力、可深度充放电且储能容量和输出功率相互独立，灵活性高等诸多优点，适合用作充放电储能体系，并且已经初步商业化应用。全钒流动电解池的钒电解液可以循环回收利用，但是由于钒电解液的强酸性，不可避免的会腐蚀钒流动电解池的紧固螺栓等结构，从而导致一些锡等金属杂质进入到钒电解液中，造成电解液的污染。但是目前去除钒电解液中锡元素的方法存在效率低，去除不彻底等问题，因此建立高效、简单、低成本的钒电解液除锡方法具有重大意义。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种纤维毡电极电解还原去除钒电解液中锡离子的方法，该方法除锡效果好，能将钒电解液中的锡离子浓度降到1mg/l以下，同时该方法具有操作简单，成本低和除杂效率高的优点，适合作为钒电解液去除锡离子的方法，为钒电解液回收利用提供了新思路。
2、为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是
3、一种纤维毡电极电解还原去除钒电解液中锡离子的方法，包括以下步骤：
4、(1)以流动电解池作为锡离子去除装置，以硫酸水溶液作为阳极电解液，含锡离子的钒电解液作为阴极电解液；
5、(2)采用恒电流法对电解液进行电解，直流电源供电，实现对阴极电解液中锡离子的去除。
6、上述方案中，以流动电解池作为锡离子去除装置，以硫酸水溶液作为阳极电解液，含锡离子的钒电解液作为阴极电解液，通电后，阴极发生还原反应，可将阴极电解液中的锡离子杂质还原为锡单质，锡单质以沉淀的形式析出，实现了对锡离子的去处，实现钒电解液的回收利用。
7、进一步地，步骤(1)中锡离子去除装置的阴极集流体材料为石墨板、导电塑料板或碳板，阴极电极材料为碳纤维毡或石墨毡。
8、进一步地，步骤(1)中锡离子去除装置的阳极集流体材料为金属材料或碳材料，阳极电极材料为碳纤维毡、石墨毡或惰性导电电极。
9、进一步地，金属材料包括不锈钢、钛、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铌、钽、锆、钨、铝、金、银、铂、钯、铱、铑、钼、钌中的至少一种；碳材料包括石墨毡、碳毡、石墨、活性炭、石墨烯、碳纤维、碳纳米管中的任意一种。
10、进一步地，碳纤维毡包括聚丙烯腈基碳纤维毡、沥青基碳纤维毡和粘胶基碳纤维毡中的任意一种。
11、上述方案中，以纤维毡或石墨毡作为电极，其具有比表面积大的优点，可以负载更多沉积出来的锡单质颗粒，提高电极的使用寿命。
12、进一步地，惰性电极包括不锈钢、钛、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、铌、钽、锆、钨、铝、金、银、铂、钯、铱、铑、钼和钌中的至少一种。
13、进一步地，步骤(1)含锡离子的钒电解液中锡离子浓度大于1mg/l。
14、进一步地，步骤(1)中钒电解液为硫酸氧钒或硫酸钒的硫酸水溶液，钒离子浓度大于0.5mol/l，硫酸浓度大于0.5mol/l。
15、进一步地，步骤(1)中锡离子去除装置的隔膜为离子交换膜或多孔离子传导隔膜。
16、上述方案中，隔膜用于传到质子，发生氧化还原反应。
17、进一步地，锡离子去除装置中电解液的流动速度为1-100ml/min。
18、上述方案中，电解液流速过快，导致电解不彻底，影响锡离子去除效率。
19、进一步地，电解时电流密度为1-300ma cm-2。
20、进一步地，电解时电流密度优选为1-100ma cm-2。
21、上述方案中，电流密度过大，会影响还原反应效果，导致去除效果不好。
22、进一步地，直流电源为充放电仪。
23、本专利技术所产生的有益效果为：
24、1、本专利技术中以流动电解池装置作为钒电解液中锡离子的去除装置，具有结构简单，操作流程简单，实验条件易于满足、成本低等优势。采用该装置对锡离子进行去除，不会引入其他的杂质离子，且锡离子去除效果好，能将钒电解液中的锡离子浓度降到1mg/l以下。
25、2、本专利技术中锡离子去除装置的阴极为纤维毡电极，其具有比表面积大的优点，可以更多还原反应产生的锡单质颗粒，提高阴极的使用寿命。
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1.一种纤维毡电极电解还原去除钒电解液中锡离子的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的纤维毡电极电解还原去除钒电解液中锡离子的方法，其特征在于，步骤(1)中锡离子去除装置的阴极集流体材料为石墨板、导电塑料板或碳板，阴极电极材料为碳纤维毡或石墨毡。
3.如权利要求1所述的纤维毡电极电解还原去除钒电解液中锡离子的方法，其特征在于，步骤(1)中锡离子去除装置的阳极集流体材料为金属材料或碳材料，阳极电极材料为碳纤维毡、石墨毡或惰性导电电极。
4.如权利要求1所述的纤维毡电极电解还原去除钒电解液中锡离子的方法，其特征在于，步骤(1)含锡离子的钒电解液中锡离子浓度大于1mg/L。
5.如权利要求1所述的纤维毡电极电解还原去除钒电解液中锡离子的方法，其特征在于，步骤(1)中钒电解液为硫酸氧钒或硫酸钒的硫酸水溶液，钒离子浓度大于0.5mol/L，硫酸浓度大于0.5mol/L。
6.如权利要求1所述的纤维毡电极电解还原去除钒电解液中锡离子的方法，其特征在于，步骤(1)中锡离子去除装置的隔膜为离子交换膜或多孔离子传导隔膜。
7.如权利要求1所述的纤维毡电极电解还原去除钒电解液中锡离子的方法，其特征在于，锡离子去除装置中电解液的流动速度为1-100mL/min。
8.如权利要求1所述的纤维毡电极电解还原去除钒电解液中锡离子的方法，其特征在于，电解时电流密度为1-300mA cm-2。
9.如权利要求8所述的纤维毡电极电解还原去除钒电解液中锡离子的方法，其特征在于，电解时电流密度为1-100mA cm-2。
10.如权利要求1所述的纤维毡电极电解还原去除钒电解液中锡离子的方法，其特征在于，直流电源为充放电仪。
...【技术特征摘要】
1.一种纤维毡电极电解还原去除钒电解液中锡离子的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的纤维毡电极电解还原去除钒电解液中锡离子的方法，其特征在于，步骤(1)中锡离子去除装置的阴极集流体材料为石墨板、导电塑料板或碳板，阴极电极材料为碳纤维毡或石墨毡。
3.如权利要求1所述的纤维毡电极电解还原去除钒电解液中锡离子的方法，其特征在于，步骤(1)中锡离子去除装置的阳极集流体材料为金属材料或碳材料，阳极电极材料为碳纤维毡、石墨毡或惰性导电电极。
4.如权利要求1所述的纤维毡电极电解还原去除钒电解液中锡离子的方法，其特征在于，步骤(1)含锡离子的钒电解液中锡离子浓度大于1mg/l。
5.如权利要求1所述的纤维毡电极电解还原去除钒电解液中锡离子的方法，其特征在于，步骤(1)中钒电解液为硫酸氧钒或硫酸钒的硫酸水...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒲年文，冯绍强，任华彬，赵锋，罗凤春，
申请(专利权)人：四川星明能源环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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