钒浸取液的净化

若浸取液为碱性，则杂质含量较低；若为中性，特别是酸性，则杂质含量较高。净化除杂质的常规手段是水解沉淀，或加沉淀剂。某些情况下也应用萃取剂或离子交换树脂。

一、沉淀除杂质

沉淀除杂质是基于溶度积原理。金属阳离子如铁、镁、锰等大多可水解产生沉淀后去除。阴离子如 等则可加入沉淀剂去除。净化效果主要取决于pH值及沉淀剂的种类及用量。

②pH值低于8， 易水解生成 ；pH值大于9，Ca^2＋易水解生成Ca（OH）₂，均会使净化效率下降。

二、溶剂萃取法

用溶剂萃取剂可以有效的将钒萃取到有机相，最后经反萃取而得含钒溶液。同时可以使原始低钒溶液得到浓缩富集。最初萃取提钒主要是用于从含铀溶液中提取钒。有许多萃取剂可用以提取钒，如硫酸三丁酯（TBP）、二（2－乙基已基磷酸）（D2EHPA）、胺类化合物等。其代表性反应如下：

对四价钒  nVO^2＋＋m[（HA）₂]＝（VO）_nA_2n（HA）_2（m－n）＋2_n^h＋

对五价钒 

式中[HA]代表D2EHPA，萃取剂浓度一般在0.4mol／L，pH值＝2。因D2EHPA对四价钒选择性更高，故可在萃取前加还原剂如铁粉、Na₂S、NaSH等，使五价钒还原为四价。反萃剂则使用稀硫酸或10%的Na₂CO₃溶液。

使用醋酸戊酯从盐酸、硫酸混合液中萃取分离钒、铀，具有很高的效率。当HCl／V的浓度比为3或6 mol／1mol时，对萃取前液配加等体积的浓硫酸，则钒对铀的分离因子可分别达到150／1、1000／1，因此可优先萃取钒，从而使铀、钒得以高效分离。

当使用胺类萃取剂时，可使用仲胺、叔胺、季胺类萃取剂。水相介质为HCl、H₂SO₄，酸浓度0.5 mol／L，pH＝3，金属1g／L，有机相0.1 mol／L，稀释剂为正辛烷，此时钒的分配系数大于200，故极易被萃取。

当使用阴离子型胺类萃取剂时，它只能萃取阴离子型的钒酸根，即五价钒离子。为此萃取前应使用双氧水将低价钒全部氧化成五价钒。胺类萃取剂可以在较宽的pH值范围内萃取钒，反萃可以使用 的氨性溶液，反萃后 在较高的pH值下会转变成偏钒酸铵结晶而析出。工业上常用的胺类萃取剂有叔胺（N235）、季胺（N263），它们萃取钒的性能如图1。从图中可以看出，叔胺的萃取率在pH＝2～3时最高，而季胺盐在pH＝5～9.5时保持较高的萃取率。

图1  胺类萃取剂钒的萃取率与pH的关系

三、离子交换法

使用阴离子交换树脂可以有效地吸附钒酸根。常用的树脂有Amberlite、IRA－400、IRA－401、IRA－402、IRA－410、IRA－420以及DOWEX－1、DOWEX－2等。都属于强碱性、含氯离子的高交换容量树脂。其交换反应如下：

式中R代表树脂。上述反应是可逆的。当溶液中Cl^－浓度较低时（例如低于1 mol／L），pH为6～7.2有利于反应向右进行。当Cl^－离子浓度足够高时（例如达4 mol／L），上述反应将使树脂解吸， 将被淋洗而返回溶液。上述反应的平衡式如下：

K＝[RV] [Cl]⁴／[S－RV] [V]

式中  K－平衡常数，对Amberlite IRA－402,K＝86；

     RV－树脂上钒离子浓度；

      S－树脂总交换容量；

    [V]－溶液中钒离子浓度；

   [Cl]－溶液中氯离子浓度。

若溶液中的钒以四价态存在，因VO^2＋系阳离子，故不能被上述阴离子交换树脂吸附。为此需加氧化剂如NaClO₃，使四价钒氧化成五价钒才能被吸附。从而含钒树脂的淋洗也可以利用还原剂如SO₂水溶液淋洗，则五价钒被还原的同时，会从树脂上解吸下来。