[发明专利]测定含镍钴锰废料中镍钴锰含量的方法

说明书

本发明公开了一种测定含镍钴锰废料中镍钴锰含量的方法，包括如下步骤：S1、含镍钴锰废料待测样品溶解；S2、加入盐酸羟胺、氨‑氯化铵缓冲溶液、氟化钠、酒石酸钾钠、硫代硫酸钠、紫脲酸铵，以EDTA标准溶液滴定计算待测样品中镍钴锰锌合量；S3、使用ICP‑OES仪建立仪器信号响应值‑锌浓度工作曲线；测得样品溶液中Zn浓度，计算待测样品中锌含量，得到待测样品中镍钴锰合量；S4、使用ICP‑OES仪分别建立仪器信号响应值‑镍、钴、锰浓度工作曲线；测得样品溶液中Ni、Co、Mn浓度；计算得到镍钴锰比例；S5、通过镍钴锰合量和镍钴锰比例计算待测样品中镍钴锰分量。其优点是：可以有效避免含镍钴锰废料中铁、钙、镁、铜、锌、铝、硅、铬的干扰，提高检测的精确度。

技术领域

本发明涉及一种分析检测方法，尤其是一种锂离子电池生产中含镍钴锰废料中镍钴锰含量的检测方法。

背景技术

NCM前驱体、NCM正极材料及其下游产品的生产、使用、报废过程中会产生大量含镍、钴、锰废料，这些物料通常来源于电池拆解、不合格品、工厂废物等过程，这些来源的含镍钴锰废料除了镍钴锰元素外还含有铁、钙、镁、铜、锌、铝、硅、铬等多种杂质。

目前，对NCM前驱体和NCM正极材料中镍、钴、锰含量的检测方法中最通行的是：以EDTA滴定法确定镍钴锰总量、辅以ICPOES法确定镍钴锰比例。此方法利用ICPOES同时测量多种元素时各元素比例的准确度优于各元素绝对含量的准确度的特性避免了ICPOES法精密度差的缺陷。

除此以外，还有针对NCM前驱体和NCM正极材料中镍、钴、锰含量分别进行单项检测的方法，典型的检测方法如下：分别使用丁二酮肟重量法检测镍量；使用铁氰化钾电位滴定法检测钴量；使用高锰酸钾电位滴定法检测锰量。

由于含镍、钴、锰废料中的钙、镁、铜、锌、铝、铬杂质会在EDTA络合滴定法测定镍钴锰合量过程中造成正干扰；而含镍、钴、锰废料中的铁杂质很容易在样品前处理过程中氧化为Fe(III)态，在铁氰化钾电位滴定法中，Fe(III)会对钴含量造成负干扰，若使用氨水等碱化剂将Fe(III)转化为氢氧化铁沉淀除去，会使得部分钴物质被吸附于沉淀，造成结果偏低。因此，上述分析方法精确度均较低。

发明内容

为提高含镍钴锰废料中镍钴锰含量检测的精确度，本发明提供了一种测定含镍钴锰废料中镍钴锰含量的方法。

本发明所采用的技术方案是：测定含镍钴锰废料中镍钴锰含量的方法，包括如下步骤：

S1、将含镍钴锰废料待测样品加酸溶解，定容至一定体积，得到样品溶液；

S2、分取所述样品溶液，向分取溶液中加入盐酸羟胺、氨-氯化铵缓冲溶液、氟化钠、酒石酸钾钠、硫代硫酸钠，混合均匀后再加入紫脲酸铵指示剂，以EDTA标准溶液滴定至紫红色，记录消耗的EDTA标准溶体积，按式(a)计算所述待测样品中镍钴锰锌合量：

镍钴锰锌合量＝EDTA标准溶液浓度×消耗的EDTA标准溶液体积÷(待测样品质量×分取溶液体积÷样品溶液体积)

式(a)中：

镍钴锰锌合量——mmol/g；

EDTA标准溶液浓度——mol/L；

消耗的EDTA标准溶液体积——mL；

待测样品质量——g；

分取溶液体积——mL；

样品溶液体积——mL。

S3、配制不同已知浓度的锌标准溶液，将所述锌标准溶液和所述样品溶液使用ICP-OES仪建立仪器信号响应值-锌浓度工作曲线；通过仪器信号响应值-锌浓度工作曲线测得样品溶液中Zn浓度，计算得到待测样品中锌含量，然后用所述镍钴锰锌合量减去锌含量，得到待测样品中镍钴锰合量；