掺杂型镍钴三元素复合氢氧化物化学分析方法
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掺杂型镍钴锰三元素复合氢氧化物化学分析方法铝、镁、钛、锶、锆、镧、钇的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法编制说明（预审稿）一、工作简况1.1 任务来源根据工业和信息化部办公厅关于印发《2016年第一批行业标准制修订计划的通知》（工信厅科[2016]58号），“掺杂型镍钴锰三元素复合氢氧化物化学分析方法铝、镁、钛、锶、锆、镧、钇的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法”（项目号：2016-0214T-YS）由广东邦普循环科技有限公司牵头起草，计划完成年限2018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8533.33万元人民币；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20000吨、年生产镍钴锰氢氧化物10000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标准编写的目的和意义掺杂型镍钴锰酸锂是高容量正极材料，集合钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂的优点，可逆比容量可以达到160 mAh/g以上，是未来新能源行业电池大力采用的电池材料，逐步在中大容量UPS、中大型储能电池、电动工具、电动汽车中得到广泛应用，是目前主要制备动力电池的正极材料之一。
掺杂型镍钴锰三元素复合氢氧化物是该正极材料的前驱体，准确分析掺杂型镍钴锰三元素复合氢氧化物的化学成份显得尤其重要。
本标准的制定，不但能及时解决掺杂型镍钴锰三元素复合氢氧化物中铝、镁、钛、锶、锆、镧、钇含量的测定问题，而且对于保障该产品的质量具有重要意义。
1.4 主要工作过程1、2016年4月6日，广东邦普循环科技有限公司接收任务后，组建《掺杂型镍钴锰三元素复合氢氧化物化学分析方法铝、镁、钛、锶、锆、镧、钇的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法》行业标准起草小组，主要由研发检测中心、技术部人员组成。
2、2016年7月13日，全国有色金属标准化技术委员会在陕西省宝鸡市召开了有色金属标准工作会议。
会议对有色金属行业标准《掺杂型镍钴锰三元素复合氢氧化物化学分析方法铝、镁、钛、锶、锆、镧、钇的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法》进行了任务落实，确定一验单位为：北京有色金属研究总院和格林美股份有限公司，二验单位为浙江华友钴业股份有限公司、广东先导稀材股份有限公司、广东佳纳能源科技有限公司、北京矿冶研究总院和湖南邦普循环科技有限公司。
3、由于该标准为首次制订，标准编制工作组成员查阅了国内外采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定微量元素的资料，收集、整理、对比分析资料后结合掺杂型镍钴锰三元素复合氢氧化物中待测元素的含量以及掺杂型镍钴锰三元素复合氢氧化物中含有的镍、钴、锰三种主要元素，于2016年9月1日完成文献小结撰写并发送至各验证单位征求意见。
4、2017年1月6日收集了各验证单位的意见并整理意见。
5、2017年2月12日，根据查阅资料以及和北京有色金属研究总院、格林美股份有限公司、浙江华友钴业股份有限公司、广东先导稀材股份有限公司、广东佳纳能源科技有限公司、北京矿冶研究总院等单位的意见，最终选择测定方法，形成了标准草案。
标准草案完成后，在编制组及公司内部进行了多次交流，广泛征求意见，对本标准进行了认真的修改和完善，最后形成了该标准的讨论稿。
6、2017年2~5月，工作小组进行试验验证，形成试验报告，并将实验报告和标准文本发送至各验证单位，各单位开始验证工作。
7、2017年6月20日，全国有色金属标准化技术委员会在湖北武汉市召开了有色金属标准工作会议，广东邦普循环科技有限公司、北京有色金属研究总院、北京矿冶研究总院、浙江华友钴业股份有限公司、广东佳纳能源科技有限公司、广东先导稀材股份有限公司、江西赣锋锂业股份有限公司、赣州市豪鹏科技有限公司、格林美股份有限公司等单位参加了会议，对《掺杂型镍钴锰三元素复合氢氧化物化学分析方法铝、镁、钛、锶、锆、镧、钇的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法》进行了预审讨论。
会议对标准文本表述不当的地方进行了修改，对试验不足的地方提出了补充意见。
提出意见如下：1）各元素测定范围要根据产品牌号和掺杂含量重新确定。
2）标准溶液配制中锆和钛需要单独配制。
3）锆测定中溶样方法不单独分开，合并于其他元素溶样方法中。
4）试液中待测元素的浓度太低，需要重新合理更改。
5）样品梯度补充，包含更多牌号，增加梯度点。
6）适当补充部分实验，如重做基体干扰实验、共存离子干扰实验、盐酸影响实验、精密度实验等。
7）增加北京有色金属研究总院作为共同起草单位。
8）为其他验证单位提供基体。
8、2017年8~9月，根据预审会议中的建议，编制工作组选择了牌号P1-M和牌号P6-M的试样增加了两个样品梯度点，广东邦普循环科技有限公司与北京有色金属研究总院共同完善了试验方法后重新发往各个验证单位，各验证单位开始验证。
9、2017年11月，广东邦普循环科技有限公司整理各验证单位的验证报告，完善标准文本，形成送审稿。
二、制定编审原则1）以满足国内掺杂型镍钴锰三元素复合氢氧化物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。
三、确定标准主要内容的依据3.1 测定范围的确定本标准适用于掺杂型镍钴锰三元素复合氢氧化物中铝、镁、钛、锶、锆、镧、钇含量的测定，测定范围根据产品标准YS/T 1087-2015 掺杂型镍钴锰三元素复合氢氧化物，该标准中规定的单个掺杂元素含量为0.05%~0.50%，掺杂元素含量总和应不大于1.5%。
以此为依据确定各掺杂元素的测定范围为0.01%~0.50%。
3.2 方法的确定由镍钴锰三元素复合氢氧化物中铝、镁、钛、锶、锆、镧、钇含量的测定范围为0.01%~0.50%，掺杂元素含量较低。
用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定微量元素的文献有：张超等用盐酸溶解试样用ICP-AES法测定镍矿石中镍、铝、磷、镁、钙的含量，该方法操作简便，检出限低，回收率在98%~100.5%，相对标准偏差均小于1%；何飞项等用ICP-AES测定红土镍矿中镉、钴、铜、镁、锰、镍、铅、锌、钙9种元素含量，元素回收率在91.4%~107.2%之间，RSD在0.15%~1.89%之间。
用电感耦合等离子体发射光谱法测定相关样品中微量元素的标准有YS/T 928.4-2013 镍、钴、锰三元素氢氧化物化学分析方法第5部分：铁、钙、镁、铜、锌、硅、铝、钠量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法。
YS/T 1024.5-2015磷酸铁锂化学分析方法第5部分：钙、镁、锌、铜、铅、铬、钠、铝、镍、钴、锰量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法。
SN/T 2264-2009 铝合金中铜、铁、镁、锰、硅、钛、钒、锌和锆的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法。
该方法操作简便，检出限低，相对标准偏差小等优点，能满足同时测定铝、镁、钛、锶、锆、镧、钇等7种掺杂元素，故本标准采用电感耦合等离子体发射光谱法。
3.3 方法原理的确定根据采用电感耦合等离子体原子发射光谱法、试料溶解方式和测定的酸性介质，确定方法原理为：试料以盐酸溶解，在盐酸介质中，于电感耦合等离子体原子发射光谱仪上测定铝、镁、钛、锶、锆、镧、钇的含量。
3.4 试剂的确定由于掺杂元素含量在0.05%~0.50%范围内，含量很低，分析所使用试剂和实验室用水中所含有的待测元素可能会干扰该元素的测定，需要选择优级纯试剂和GB/T 6682-2008 分析实验室用水规格和试验方法中规定的二级水。
根据方法选择使用如下试剂：盐酸（优级纯，ρ1.19 g/mL）；铝、镁、钛、锶、锆、镧、钇标准贮存溶液（1000 μg/mL）。
3.5 仪器的确定根据方法选择，本标准需要使用电感耦合等离子体原子发射光谱仪。
在仪器最佳工作条件下凡是能达到下列指标者均可使用。
①光源：氩等离子体光源。
②仪器稳定性：仪器1h内漂移不大于2.0%。
3.6 试样的确定为保证测试结果的重复性和准确性，试样分析前需要去除水分。
3.7 分析步骤和条件的确定3.7.1 分析步骤的确定1）试料称取试样0.50 g，精确到0.0001 g。
2）独立的进行两次测定，取平均值。
3）空白试验随同试料做空白试验。
4）试液的制备将试料置于100 mL石英烧杯中，用少量水润湿，按表1加入盐酸（1+1），盖上表面皿，在通风柜中低温加热至微沸5 min～10 min，冷却至室温，移入100 mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀，再按表1稀释。
5）测定于电感耦合等离子体原子发射光谱仪上，与标准溶液系列同时，以空白试液调零，测定试液（4）中铝、镁、钛、锶、锆、镧、钇的激发强度。
根据该元素激发强度从工作曲线上查出其质量浓度。
若待测元素的测定结果超出工作曲线线性范围，则根据计算结果，按表1分取试液（4）并补加盐酸（1+1），定容至100 mL 容量瓶中，摇匀，于电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定该元素激发强度，根据激发强度从工作曲线上查出其质量浓度。
6）标准溶液系列铝、镁、锶、镧、钇标准溶液系列：移取铝、镁、锶、镧、钇混合标准溶液（25 μg/mL ）0 mL 、2.00 mL 、4.00 mL 、6.00 mL 、8.00 mL 、10.00 mL ，置于一组100 mL 容量瓶中，加盐酸（1+1）10 mL ，以水稀释至刻度，摇匀，于电感耦合等离子体原子发射光谱仪上测定铝、镁、锶、镧、钇的激发强度，以待测元素的质量浓度为横坐标，激发强度为纵坐标，绘制铝、镁、锶、镧、钇的工作曲线。
