利用钒铬废渣浸出液回收钒、铬,不仅可制得高值化的高纯钒产品,也可以有效的解决钒铬废渣对环境造成的污染。本论文主要通过建立钒在水溶液中和萃取体系中的热力学模型,探讨了钒在水溶液中的形态化学,伯胺N1923萃取钒的萃取反应方程式及其萃取机理;在理论研究的基础上,通过优化钒铬回收工艺,成功制备出高纯V₂O₅,并对产品进行了一系列的表征,取得了以下创新性成果:1)通过等摩尔系列法、饱和容量法和斜率法确定了萃取过程中钒和铬的萃合物,RNH₂-H₃VO₄、RNH₂-H₃V₃O₉、RNH₂-H₆V₁₀O₂₈和RNH_2-H₂CrO₄的结合比分别为5/3、1、11/3和1。推测出萃取反应方程式,并进而建立了萃取反应热力学模型,通过回归得到各个萃取反应的平衡常数,推测N1923萃取水相中物种的优先顺序为H₆V₁₀O₂₈>H₃V₃O₉>H₃VO₄>H₂CrO₄,这对萃取分离钒铬具有重要的指导意义。2)基于全组分化学表征方法采用Bromley–Zemaitis模型和Pitzer方程建立了可以准确预测NH4VO3在铵盐体系中的溶解度。回归测定的实验数据得到新的模型参数,其计算值与实验值吻合良好,与原有模型比较,新模型的预测能力有了明显改善。借助新模型成功的解释了NH₄VO₃在不同温度、pH值和电解质浓度时的溶解化学行为及平均离子活度系数,为工业中的沉钒流程提供了理论支撑。3)在以前萃取回收钒铬的基础上,通过强化除硅、选择性萃取萃取、反萃、沉钒,对工艺进行改进,成功制备得到低硅高纯度的V₂O₅（V₂O₅≥99.9%）:用LK-SI进行除硅,其效率比NaAlO₂和钙盐的除硅效率明显增加,可以使硅含量从900ppm降低到20ppm以下,且通过调节pH值使引入的铝杂质得到去除,最优pH值为8.4左右;通过选择性萃取钒使得萃取剂只萃取钒而将铬等杂质留在萃余液中,最大限度的减少了其它杂质的引入。对整个流程的元素走向进行分析并重复试验后,确定此工艺稳定可靠。4)通过重新溶解V₂O₅再用ICP-OES分析其杂质含量,确定其各项杂质含量均满足澳大利亚高纯V₂O₅的标准。同时利用X射线衍射光谱、X射线光电子能谱、比表面积分析、粒径分析及其准电容性分析等对制备的高纯V₂O₅进行了表征,分析结果表明新工艺制备的高纯V₂O₅具有区别于普通工艺的特征。