本发明涉及一种石煤一步法制备高纯五氧化二钒的方法。其技术方案是:采用“用于石煤一步焙烧的沸腾炉”对石煤一步沸腾焙烧;焙烧料分三段浸出,终酸浸浆一级分离得终酸浸液,二级溢流返回一次调浆,三级溢流返回二次调浆;调节终酸浸液pH值,调后渣返回III段浸出;调后酸浸液结晶得钾明矾副产品,结晶后液经还原、沉淀除杂,滤渣烘干得草酸亚铁副产品;除杂后液经弱酸盐调pH值后逆流萃取,萃余液返回三次调浆,负载有机相洗涤后逆流反萃,贫有机相再生后返回萃取;富钒液氧化后加尿素搅拌,所得沉钒母液返回一次调浆,多钒酸铵煅烧制得五氧化二钒。本发明具有工艺流程短、污染小、能耗低、药剂用量少、钒回收率高和产品纯度高的特点。