行业标准《镍钴锰酸锂化学分析方法 第1部分:镍钴锰总量的测定 EDTA滴定法》编制说明
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《镍钴锰酸锂化学分析方法第1部分:镍钴锰总量的测定-
EDTA滴定法》编制说明
一工作简况
1 任务来源
根据全国有色金属标准化技术委员会下发的《有色标委(2011)19号》文件的要求,由中信国安盟固利电源技术有限公司制定《镍钴锰酸锂化学分析方法第1部分:镍钴锰总量的测定- EDTA滴定法》行业标准,计划编号:2010-3591T-YS,项目完成时间2012年。
2 起草单位情况
中信国安盟固利电源技术有限公司是北京市科委认定的高新技术企业,主要从事锂离子动力电池及关键材料研究和生产。
目前在中关村科技园区昌平园,已经建立了一个有关新型锂离子电池材料和电池技术的新材料技术研究院,拥有实验室(5000平方米),形成了以有突出成就的专家领衔、以年轻博士和硕士为骨干的强大的研究开发队伍,经国家人事部批准设立有博士后工作站。
公司拥有等离子体发射光谱仪ICP-AES、等离子体质谱仪ICP-MS、X荧光光谱仪、质谱分析仪、气相色谱仪、激光粒度测试仪、微粒子比表面积测定仪等分析检测仪器和惰性气体手套箱、模拟电池制作设备、实际电池制作等设备、电池安全性能测试仪等先进的研究实验设备以及设施完备的中试车间。
中信国安盟固利电源技术有限公司主要从事锂离子电池正极材料的研发,生产和销售。
目前已经达到年产2000吨钴酸锂、1000吨锰酸锂、1000吨镍钴锰酸锂的规模产能。
生产的正极材料已经占有国内市场很大的份额。
生产方法和生产工艺技术被北京市科委组织的专家鉴定会评定为属于世界领先水平,荣获国家科技进步二等奖、北京市科学技术一等奖。
锰酸锂合成与生产技术通过北京市科委组织的专家鉴定,鉴定结论为国际先进水平,并荣获北京市科学技术一等奖。
中信国安盟固利电源技术有限公司在研究开发生产锂离子电池正极材料的同时,一直在致力于各种锂离子电池材料与技术方面的基础研究工作和分析评价方法的探索,在锂离子电池材料的物理性能、化学性能与电化学特性研究与测试方面积累了大量的经验和丰厚的技术储备。
从2002年起,中信国安盟固利电源技术有限公司开始参与技术标准化工作。
承担了钴酸锂产品国家标准的制订任务,并圆满完成,该标准已经正式颁布实施,同时承担了锰酸锂行业标准的制订任务,该标准已经制订完毕。
并且参与了镍钴锰酸锂及钛酸锂的制定。
二编制过程(包括编制原则、工作分工、征求意见单位、各阶段工作过程等)
1标准编制原则
本标准严格按照GB/T1.1-2000《标准化工作导则第一部分:标准的结构编写规则》以及《有色金属冶炼产品国家标准、行业标准编写示例》的规定格式进行编写。
本标准主要针对相关单位对镍钴锰酸锂的质量要求为依据进行编写。
2工作分工
本标准由中信国安盟固利电源技术有限公司负责起草,佛山市邦普循环科技有限公
司、济宁无界科技有限公司,深圳天骄科技开发有限公司进行验证。
3征求意见单位
通过邮件共发送3份征求意见函,收到2份。
编制组对回函意见进行整理,并对标
准进行了修改。
征求意见单位有佛山市邦普循环科技有限公司、济宁无界科技有限公司,深圳天骄科技开发有限公司等3家。
4工作进度
(1)2012年4月底以前完成《征求意见稿》;
(2)2012年12月底以前完成《审定稿》并完成报批稿。
三实验部分
中信国安盟固利电源技术有限公司接受标准起草任务后,积极组织相关人员,对分析方法开展了方法认证和试验工作,经过努力,于2012年4月完成了分析方法的起草实验报告和讨论稿,通过试验建立了乙二胺四乙酸钠(EDTA)滴定法测定镍钴锰酸锂中三元素总含量的分析方法。
首先对实验条件进行优选,在最佳的实验条件下,测试了实际样品,并进行了加标回收率实验以验证方法的可靠性。
1 方法精密度实验
按照试验报告中1.2实验方法对镍钴锰酸锂样品进行处理,在最佳实验条件下,每一样品重复上述过程平行测定12次,计算方法的相对标准偏差,考察测定方法的精密度。
EDTA 滴定法测定的实验结果见表1,从表1看出,相对标准偏差均小于0.16%,这说明本实验建立的方法精密度好,结果满意。
表1方法精密度和样品测定结果
2 方法准确度实验
充分混匀样品后,准确称量0.1000g(精确到0.0001g)样品于100mL烧杯中,加入一定浓度的Ni、Co、Mn标准溶液,按照实验方法对样品进行处理,在最佳实验条件下测定待测元素的总量,计算出加标回收率,考察本方法的准确度。
每一样品分别按三个不同水平加入标准溶液,加标回收率结果见表2,由表2得出,回收率均在98.7%~101.2%之间,说明本方法分析准确可靠。
表2加标回收率的测定结果
3 验证单位样品的测试结果
每一样品重复上述过程平行测定5次,计算样品的平均值。
表3
4 ICP-AES
通过计算,这两种方法的测定结果基本一致,数据如下表所示:
表4
四验证情况(一验)
1 精密度实验
按照本实验方法,选取深圳天骄552、济宁无界111和佛山邦普532三个镍钴锰酸锂样品,在最佳实验条件下,每一样品重复平行测定10次,结果见表1,从表1看出,相对标准偏差均小于0.10%,说明该方法的精密度好,结果满意。
表1 方法精密度和样品测定结果
充分混匀样品后,准确称量0.1000g(精确到0.0001g)样品于100mL烧杯中,加入一定浓度的Ni、Co、Mn标准溶液,按照实验方法对样品进行处理,在最佳实验条件下测定待测元素的总量,计算加标回收率,考察本方法的准确度。
每一样品分别按三个不同水平加入标准溶液,加标回收率结果见表2,由表2得出,回收率均在98.9%~100.7%之间,说明本方法分析准确可靠。
表2 加标回收率的测定结果
3 结论
从上述实验结果看出,利用乙二胺四乙酸钠滴定法测定镍钴锰酸锂中镍钴锰总量是可行的。
实际样品测定结果显示,相对标准偏差均小于0.10%,样品加标回收率均在98.9%~100.7%之间,本方法结果准确度高、精密度好,能满足分析要求。
五验证情况(二验)
六主要技术内容的说明
1 建立了乙二胺四乙酸钠(EDTA)滴定法测定镍钴锰酸锂中三元素总含量的分析方法。
2EDTA滴定法与ICP-AES内标法测定镍钴锰酸锂中三元素总物质的量结果相吻合,说明本方法结果准确度高。
七标准水平分析
《镍钴锰酸锂化学分析方法第2部分:锂、镍、钴、锰、钠、镁、铝、钾、铜、钙、铁、锌和硅量的测定》经试验证明,本标准方法成熟,分析数据准确可靠、可行,已达到国内先进水平。
八起草、验证人员
本部分由中信国安盟固利电源技术有限责任公司负责起草。
本部分由佛山市邦普循环科技有限公司、济宁无界科技有限公司、深圳天骄科技开发有限公司有限责任公司参与验证。
本部分主要起草人:潘海云、彭甫英、朱晓沛。
本部分主要验证人:
九参考资料清单
1 矿石及有色金属分析手册;北京矿冶研究总院分析室编;冶金工业出版社。
2 GB/T 20252-2006 钴酸锂。