磷酸铁锂化学分析方法

磷酸铁锂化学分析方法
第2部分锂量的测定
电感耦合等离子体发射光谱法
讨论稿编制说明
一、工作简况（包括任务来源、协作单位、主要工作过程）
1.1 任务来源
根据工业和信息化部《关于印发2012年第二批行业标准制修订计划的通知》（工信厅科【2012】119号）文件及全国有色金属标准化技术委员会“关于转发2012年有色金属国家、行业标准制（修）订项目计划的通知”，“磷酸铁锂化学分析方法（5部分）”行业标准制订项目（项目号：2012-0637T-YS、2012-0638T-YS、2012-0639T-YS、2012-0640T-YS、2012-0641T-YS）由佛山市邦普循环科技有限公司（现更名为广东邦普循环科技股份有限公司）牵头起草，计划完成年限2013年。

1.2 起草单位情况
邦普，创立于2005年。

企业总部（广东邦普循环科技股份有限公司）位于广东南海新材料产业基地核心区，总注册资本7645万元人民币；循环基地（湖南邦普循环科技有限公司）位于湖南长沙国家节能环保新材料产业基地，总注册资本6000万元人民币。

邦普，是全球专业的废旧电池及报废汽车资源化回收处理和高端电池材料生产的国家级高新技术企业。

通过几年的快速发展，邦普已形成“电池循环、载体循环和循环服务”三大产业板块，专业从事数码电池（手机和笔记本电脑等数码电子产品用充电电池）和动力电池（电动汽车用动力电池）回收处理、梯度储能利用；传统报废汽车回收拆解、关键零部件再制造；以及高端电池材料和汽车功能瓶颈材料的工业生产、商业化循环服务解决方案的提供。

其中，邦普年处理废旧电池总量超过6000吨、年生产镍钴锰氢氧化物4500吨，总收率超过98.58%，回收处理规模和资源循环产能已跃居亚洲首位。

邦普通过独创的“逆向产品定位设计”技术，在全球废旧电池回收领域率先破解“废料还原”的行业性难题，并成功开发和掌握了废料与原料对接的“定向循环”核心技术，一举成为回收行业为数不多的新材料企业。

邦普是国内同时拥有电池回收和汽车回收双料资质的资源综合利用企业。

邦普围绕电池和汽车回收产业，邦普作为广东省创新型试点企业和战略性新兴产业骨干培育企业，已全面投入电动汽车全产业链循环服务解决方案的研究，以“静脉回收”推动“动脉制造”产业升级，为国家“循环经济”和“低碳经济”多做贡献。

1.3 主要工作过程和内容
根据任务落实会议精神，我公司组建《磷酸铁锂化学分析方法》行业标准起草小组，主要由研发检测中心、技术部人员组成。

1.3.1 制定编审原则
1）以满足国内磷酸铁锂的实际生产和使用的需要为原则。

提高标准的适用性。

2）以与实际相结合为原则，提高标准的可操作性。

3）完全按照GB/T1.1-2009的要求编写。

1.3.2 编制过程
1）申报计划。

2）组建《磷酸铁锂化学分析方法》起草小组，主要由研发检测、技术人员组成。

3）进行调研及资料搜集工作，撰写《磷酸铁锂化学分析方法文献小结》发送至各验证单位征求意见。

4）整理各验证单位意见。

5）形成讨论稿。

6）2013年5月28日，全国有色金属标准化技术委员会在天津召开了有色金属标准工作会议，来自北京有色金属研究院、北京矿冶研究总院、广州有色金属研究院、四川天齐锂业股份有限公司、烟台卓能电池材料有限公司、海门容汇通用锂业有限公司的各位代表对本标准的讨论稿提出了宝贵意见。

7）2013年6月～8月，标准起草小组根据讨论会的意见和建议，对部分方法进行了进一步试验验证，并对标准讨论稿进行了修改、补充、完善，形成了标准预审稿。

二、标准的主要内容
标准由九个部分组成：范围、规范性引用文件、方法原理、试剂和材料、试样、分析步骤、分析结果的计算、精密度、实验报告。

三、试验报告（附录一）
四、验证报告（附录二）
五、与现行法规、标准的关系
本标准的制定与现行标准没有冲突，且符合国家相关法律法规的规定。

六、重大分歧意见的处理经过和依据
无。

七、预期效果
本项目是为行业标准《磷酸铁锂》制订的配套分析方法，本标准的发布、实施，使磷酸铁锂的分析检测有标准可依，将规范磷酸铁锂的分析检测。

通过对本标准的推广和应用，确保分析数据的准确性，将为国内磷酸铁锂的贸易提供技术支撑和依据，从而能够有效地推动行业的健康发展，无疑具有重要的经济效益和社会效益。

八、标准实施的建议
建议该标准作为推荐性行业标准。

九、废止现有有关标准的建议
本标准为初次制定，无现行相关标准。

十、其他应予以说明的事项
无。

《磷酸铁锂化学分析方法》行业标准起草工作小组
2013.8
附录一
火焰光度计测定磷酸铁锂中锂含量
谢英豪，黎俊茂，袁杰
摘要:磷酸铁锂试样经盐酸溶解后，以BWB火焰光度计测定溶液中锂元素的含量。

结果表明：该方法测定磷酸铁锂中锂的精密度为小于1.0%，此方法准确、快速、灵敏度高，适用于实际样品的分析。

关键词: 火焰光度计；磷酸铁锂；测定；锂
前言：
锂含量的测定，主要有离子选择性电极[1]、离子色谱法[2]、原子吸收光谱法(AAS)[3]、质谱法[4]、原子发射光谱法[5-6]和火焰分光光度法[7]等。

1859年R.W.本生利用本生灯进行焰色反应，就是火焰分光光度法的起源，火焰分光光度法主要用于碱金属和碱土金属元素的定量分析。

方法简单迅速，组分影响较小，取样量小，用一份溶液即可进行多种元素分析，每毫升10微克浓度的锂溶液也可测定。

本文以电感耦合等离子体发射光谱法，研究了磷酸铁锂正极材料中锂含量的测定，实验结果良好，该方法能满足科研及产业化生产的需要。

1 实验部分
1.1 实验仪器
1.1.1 BWB火焰光度计
1.1.2 电炉
1.2 试剂
1.2.1 盐酸（1+1）
1.2.2硫酸（1+1）
1.2.3锂标准储存溶液（1000μg/mL），国家标准试样中心购买，使用前稀释。

1.2.4锂标准溶液：移取10mL锂标准储存溶液（3.4）于100mL容量瓶中，定容，摇匀。

此溶液中1mL溶液含锂100μg。

1.2.5 Fe标准溶液（1000μg/mL）：国家标准试样中心购买
1.2.6 PO43-标准溶液（130.9mg/mL）：称取1.54g浓H3PO4（85%）于100mL容量瓶中，定容摇匀。

此溶液1ml溶液含PO43-130.9mg。

2 结果与讨论
2.1 线性范围
分别移取0.00,5.00,10.00,15.00,20.00mL锂标准溶液（1.2.4）于100ml容量瓶中，加入2mL硫酸（1.2.2）摇匀定容，于火焰光度计上测定其激发强度，以浓度为横坐标，激发强度为纵坐标，所得曲线如图1所示。

由图1可以看出，在0~20μg/mL范围内，标准曲线线性关系良好。

图1 Li的标准曲线
2.2酸度与介质选择
于100ml容量瓶中加入10.00ml锂标准溶液（1.2.4），按下表加入相应的酸量，摇匀定容，于火焰光度计上进行测试，所得数据如表1。

由表1可见：在盐酸，磷酸介质中，随着酸度的增加，激发强度有下降趋势，由于硝酸价格高于硫酸，因此本方法采用在0.1%的硫酸介质中测定锂。

表1 酸度与介质试验结果
2.3 共存离子影响
于100mL容量瓶中，加入10.00mL锂标准溶液（1.2.4），按下表加入Fe标准溶液（1.2.5）、PO43-标准溶液（1.2.6），加入2mL硫酸（1.2.2），摇匀定容，于火焰光度计上进行测试，所得数据如表2所示，由表2可见，与磷酸铁锂含量相当的Fe、PO43-对锂的测定无影响。

表2 共存离子影响的试验结果
2.4 标准回收
按分析步骤对磷酸铁锂试样进行测定Li的加标回收率，结果见表3。

由表3可见：加标回收率为99.7%~104.7%。

表3 加标回收率结果
2.5精密度
按分析步骤对天齐磷酸铁锂试样进行测定Li的含量，结果见表4. 通过对磷酸铁锂试样
溶液进行11次测量，其平均值为5.02%，标准偏差为0.00017，RSD为0.34%。

表4 精密度结果
3 结论
磷酸铁锂试料以盐酸溶解，将不溶物碳过滤后，在稀硫酸介质中，于火焰光度计上，采
用标准曲线法进行测定试样中锂元素的含量。

结果表明：该方法测定磷酸铁锂中锂的精密度
为0.34%，加标回收率为99.7%~104.7%。

此方法可靠、操作简单，可以作为磷酸铁锂中锂
的测定分析方法。

参考文献
[1] Farrell J R, lies P J, Dimitrakopoulos T.Analytica Chimica Acta. 1996, 335(1)：111.
[2] Hodge E M, Martinez P, Sweetin D. Journal of Chromatography A, 2000, 1075(1-2): 223.
[3] GB/T 20975.9-2008 铝及铝合金化学分析方法第9部分：锂含量的测定火焰原子吸收光谱法.
[4] Choi M S, Shin H S, Kil Y W. Microchemical Journal, 2010, 95(2): l274.
[5] Detcheva A, Daskalova N, Velichkov S. Spectrochimica Acte Part B, 2003, 58: 1481.
[6] 赵静，李海军，孙柏，等. ICP-AES测定卤化物溶液中高浓度锂锶含量的研究. 光谱学与光谱分析，2012,32(6): 1666-1670.
[7] 汪明礼，潘乐. 铬酸铯中微量锂的萃取火焰分光光度法测定[J]. 仪器仪表与分析监测，2004(3)：29-33.
附录二。