融科储能三项最新专利公布！赋能钒资源高效与低成本利用

近日，国家知识产权局信息显示，大连融科储能集团股份有限公司公布三项专利，分别为：

• 一种以重晶石为助焙剂的含钒物料提钒方法

• 一种多金属共生矿资源化综合利用的方法及应用

• 一种高纯度、高溶解性能硫酸氧钒晶体、其制备方法及应用

三项专利聚焦钒资源高效提取、复杂矿物综合利用以及高纯储能材料制备，体现出融科储能在钒产业链上游提钒工艺绿色化、低成本化，以及下游钒电池核心材料高性能化方面的系统创新能力。

1.一种以重晶石为助焙剂的含钒物料提钒方法

该专利申请公布号CN121575250A，申请日期为2025年12月。

背景技术：钒作为重要的战略金属，广泛应用于钢铁、新能源、航空航天、化工等领域，其工业提取主要依赖“焙烧‑浸出”核心工艺。当前主流提钒工艺存在三大核心技术瓶颈：

1.助焙剂污染与能耗矛盾：传统氯化钠焙烧工艺会产生Cl2、HCl等强腐蚀性有毒气体，严重腐蚀设备并污染环境，尾气处理成本高昂；硫酸钠焙烧需1000℃以上高温，能耗显著增加，且五氧化二钒转化率仅80‑85％，资源利用率偏低；

2.成本控制难度大：氯化钡作为高效助焙剂，虽能提升钒转化效率，但氯化钡纯度要求高(≥98％)，市场价格约2000元/吨，大幅增加生产成本，难以规模化应用；

3.重晶石应用瓶颈：重晶石(BaSO4)作为我国储量超3亿吨的优势矿物，价格仅80-120元/吨，其SO₄^2-可提供氧化性氛围，Ba²⁺能与硅、铝等杂质形成稳定化合物，具备助焙与除杂双重潜力。但现有技术中，重晶石仅作为辅助添加剂使用，未单独作为核心助焙剂，单一重晶石焙烧时SO₄^2-释放效率低，低价钒(V³⁺、V⁴⁺)氧化不彻底，且Ba²⁺易与钒酸根结合生成难溶的钒酸钡(Ksp＝1.6×10^-9)，导致钒浸出率不足80％，无法发挥其成本与资源优势。

因此，开发以重晶石为核心助焙剂，兼具低污染、低能耗、低成本、高回收率的提钒工艺，是突破行业技术瓶颈、实现含钒资源规模化绿色利用的关键方向。

本发明的目的在于，针对现有技术污染重、能耗高、成本高和资源利用率偏低等问题，提出一种以重晶石为助焙剂的含钒物料提钒方法，以实现钒的高效、经济、绿色提取。能够实现含钒钢渣、石煤矿、钒页岩、钒钛磁铁矿尾渣等各类含钒物料高效、低成本、绿色提钒，提高含钒资源综合利用率。

专利摘要：本发明提供一种以重晶石为助焙剂的含钒物料提钒方法，属于矿物加工技术领域。该方法包括以下步骤：将含钒物料预处理后，与重晶石按质量比100：12～20混合，并加入0.2～0.5％的氧化促进剂，得到焙烧混合料；在500℃～950℃氧化性气氛下进行预热、氧化、转化三段焙烧，得到焙烧熟料；将熟料冷却破碎后，在焦磷酸助浸辅助下于70℃～80℃进行两段梯度浸出，获得钒浸出液；浸出液经硫酸和磷酸盐除杂净化后，在弱碱性条件下加入硫酸铵沉钒，得到湿偏钒酸铵，再经煅烧制得V2O5成品；煅烧尾气中的氨经回收生成铵盐回用于沉钒工序或送出界区。本发明具有成本低、钒回收率高、环保性好、无氯污染、工艺兼容性强等优点。

2.一种多金属共生矿资源化综合利用的方法及应用

该专利申请公布号CN121575209A，申请日期为2025年12月。

背景技术：钒钛磁铁矿作为钒、铁、钛的重要共生矿物资源，在新能源、高端钢铁、航空航天等领域需求迫切。目前钒钛磁铁矿资源化加工工艺以“焙烧‑浸出”为主，焙烧多采用氯盐(氯化钠、氯化钾等)、磷酸钠、磷酸氢二铵为助焙剂，这些助焙剂不同程度的存在以下问题：

1.氯盐助焙剂污染严重：传统使用的氯化钠、氯化钾等氯盐助焙剂，高温下易分解产生Cl2 、HCl等有毒气体，不仅腐蚀设备，还需投入高额尾气处理成本，不符合绿色生产要求；

2.磷酸钠，磷酸二氢铵助焙剂缺点：磷酸二氢铵焙烧过程中产生氨气需要尾气处理，分解过程产生铵盐容易腐蚀管道；采用磷酸钠焙烧容易导致产物团聚，且容易吸潮混合不均匀，残留的钠盐容易结构。

3.元素转化效率低：钒在矿物中以FeV2O4形态稳定存在，传统焙烧难以彻底破坏其晶体结构，导致钒浸出率普遍低于86％，铁浸出率不足85％；

4.钛富集效果差：浸出过程中钛易形成可溶性钛盐或胶体随浸出液流失，浸出渣中TiO2品位通常低于40％，后续提纯难度大、成本高。

因此，开发低污染、高转化、强富集且成本可控的钒钛磁铁矿多元素回收工艺，是突破行业技术瓶颈的关键方向。 

本发明的目的在于，针对目前焙烧‑浸出工艺存在助焙剂污染大、元素回收率低、钛分离难的问题，提出一种多金属共生矿资源化综合利用的方法，该方法以磷酸二氢钙为助焙剂，通过分段控温焙烧破坏钒钛磁铁矿致密晶体结构，使钒、铁转化为易溶磷酸盐，钛留存为稳定氧化物；再经硫酸定向浸出实现钒、铁高效溶出，同步获得高品位钛富集渣。该方法的钒浸出率≥92％、铁浸出率≥88％，浸出渣钛品位≥45％，且助焙剂成本低、环保性 优，适用于钒钛磁铁矿规模化绿色回收。

专利摘要：本发明提供一种多金属共生矿资源化综合利用的方法及应用，所述多金属共生矿资源化综合利用的方法包括以下步骤：将钒钛磁铁矿破碎、研磨，得到钒钛磁铁矿细粉；将钒钛磁铁矿细粉与磷酸二氢钙混合，得到焙烧混合料；将焙烧混合料进行分段控温焙烧，先低温焙烧：400‑500℃保温1‑1.5小时，再高温焙烧：850‑900℃保温2.5‑3.5小时，冷却后得到焙烧产物；将焙烧产物与硫酸溶液混合，浸出；对浸出浆料进行固液分离，分别收集含钒和铁的浸出液以及富含钛的浸出渣。本发明多金属共生矿资源化综合利用方法的钒浸出率≥92％、铁浸出率≥88％，浸出渣钛品位≥45％，且助焙剂成本低、环保性优，适用于钒钛磁铁矿规模化绿色回收。

3.一种高纯度、高溶解性能硫酸氧钒晶体、其制备方法及应用

该专利申请公布号CN121553984A，申请日期为2025年10月。

背景技术：全钒液流电池是一种新型电化学储能技术，电池中的能量以钒离子在不同的氧化状态之间转换，借助系统中钒离子氧化还原反应实现电能的大规模储存与释放。全钒液流电池具有循环寿命长、能量转换效率高、可深度充放电等优点，广泛应用于大规模储能、电力调峰、可再生能源并网、微电网等领域。

钒电解液作为全钒液流电池的关键储能材料，其主要成分为硫酸氧钒和硫酸钒、 稀硫酸混合溶液或硫酸氧钒、稀硫酸混合溶液。硫酸氧钒作为钒电电解液的关键成分，其晶体化技术可实现钒电解液运输、包装成本的降低，从而降低了钒电池的制造成本，提升钒电池在储能领域的竞争力。

目前硫酸氧钒晶体的制备方法虽已取得一定进展，但仍存在以下核心缺陷： 

专利CN105776332A介绍以V2O5 、浓度为15～20mol/L的硫酸为原料，在密闭条件下通入还原性气体，在温度250～300℃条件下反应得到高浓度硫酸氧钒溶液，冷却后得到硫酸氧钒晶体。该生产过程中采用浓硫酸在高温条件下进行反应，增加操作难度和生产过程中的危险性、引入热源增加生产成本，同时硫酸氧钒晶体的杂质全部继承于原料，不易实现纯度提升。 

专利CN106395900A介绍了一种去除硫酸氧钒晶体中杂质的方法，采用无水乙醇、纯净硫酸氧钒饱和溶液，对硫酸氧钒晶体进行洗涤，降低硫酸氧钒晶体中的杂质含量。该方法仅可以去除晶体表面杂质，而无法深度去除结晶过程中夹带到晶体内部的杂质，除杂效果有限，同时存在引入其他杂质元素等风险。 

目前，硫酸氧钒晶体制备方法主要是采用高浓度硫酸氧钒溶液直接结晶或低浓度硫酸氧钒溶液蒸发结晶，除杂采用洗涤硫酸氧钒晶体的方式，以上方法存在生产操作危险系数高、产品杂质含量高及洗涤过程中引入其他杂质等缺点。 

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种高纯度、高溶解性能硫酸氧钒晶体的制备方法，该方法采用分段结晶法：一次结晶采用高温结晶的方法，得到的一次硫酸氧钒晶体具有粒度大、钒含量高、纯度高、结晶水低等优点；二次结晶采用低温结晶的方法，得到的二次硫酸氧钒晶体实现纯度进一步提升、粒度较一次硫酸氧钒晶体降低，从而带来更高的溶解效率。本发明高纯度、高溶解性能硫酸氧钒晶体在钒电解液领域具有良好的应用前景 和大规模推广潜力。

专利摘要：本发明提供一种高纯度、高溶解性能硫酸氧钒晶体、其制备方法及应用，所述高纯度、高溶解性能硫酸氧钒晶体的制备方法包括以下步骤：以偏钒酸铵或多钒酸铵为原料，在600～900℃、惰性气体保护、还原气氛条件下焙烧得到氧化钒；将其溶于纯水和硫酸混合溶液中，得到高浓度硫酸氧钒溶液或硫酸氧钒浆液；调整钒价态至3.9～4.1；冷却结晶，过滤得到一次硫酸氧钒晶体；一次硫酸氧钒晶体加纯水溶解得到硫酸氧钒溶液，过滤；补加硫酸，调整溶液的钒价态至3.99～4.01，冷却结晶，过滤得到高纯度、高溶解性能硫酸氧钒晶体。本发明硫酸氧钒晶体具有粒度小、纯度高、溶解性能好等优点，在钒电解液领域具有良好的应用前景和大规模推广潜力。

来源：国家知识产权局

全钒液流电池具有高安全性、长循环寿命、容量零衰减等优点。随着储能需求的高速增长，全球全钒液流电池产业得到了快速发展。作为全球钒资源与产业的领导者，中国已构建从钒资源开发、电解液制备到系统集成的完整产业链，引领着全球市场的增长。与此同时，北美、欧洲、澳大利亚等主要市场也在加速构建本土化的钒电池产业生态。预计到2030年，全球全钒液流电池累计容量将达20GW/120GWh。

2025年，全钒液流电池项目中标价首次跌破2元/Wh，彻底打破了“长时储能必然高成本”的固有认知。电解液成本占钒电池总成本比重最大，随储能时长的增加而增加，占比在40%~80%。从上游钒原料和电解液入手，通过技术突破降低成本，是钒电池产业发展成败的关键。

2025年，国内企业联合开发的钒电池电解质“硫酸氧钒晶体”超短流程生产工艺正式落地试产。与此同时，其他短流程电解液制备技术、提钒工艺也取得持续进展，共同推动电解液综合成本实现显著降低。业界预测，电解液综合成本有望在两年内从1000元/kWh击穿700元/kWh关口，一场重构钒电池产业链的变革正在加速。

如何实现稳定和具备成本竞争力的钒原料供给？不同提钒技术产业化进展如何？电解液制备工艺有何新进展？电解液成本如何控制？如何通过清洁、低成本工艺提升钒电池储能的竞争力？

第四届钒原料、电解液与钒电池国际论坛2026将于5月21-22日召开。会议由亚化咨询主办，国际钒技术委员会（Vanitec）支持，探讨钒矿与钒原料供给、清洁高效提钒、钒电解液制备工艺、钒电池技术发展等议题。

5月21日

09:00-12:00 演讲报告

12:00-14:00 自助午餐与交流

14:00-18:00 演讲报告

18:00-20:00 招待晚宴

5月22日 参观考察（待公布）

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