工业级磷酸锂分析操作规程.docx
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工业级磷酸锂分析操作规程
工业级磷酸锂分析操作规程
1、产品分类和技术要求
1）、产品按化学成分分为三个牌号：
Li2CO3-0、Li2CO3-1、Li2CO3-2。
2）、产品的化合成分应符合表Ⅰ中的规定。
表Ⅰ
产品牌号
化学成分（质量分数）/%
Li2CO3主含量，
不小于
杂质含量，不大于
Na
Fe
Ca
SO24-
Cl-
盐酸不溶物
Mg
Li2CO3-0
99.2
0.08
0.0020
0.025
0.20
0.010
0.005
0.015
Li2CO3-1
99.0
0.15
0.035
0.040
0.35
0.020
0.015
——
Li2CO3-2
98.5
0.20
0.0070
0.070
0.50
0.030
0.050
——
3）、产品的水分含量应符合表Ⅱ的规定。
表Ⅱ
产品牌号
Li2CO3-0
Li2CO3-1
Li2CO3-2
水分，不大于
0.3%
0.3%
0.5%
4）、外观质量：
产品应为白色粉末，具有流动性，无肉眼可见杂质。
注：
参考以上国家标准产品分类和技术要求，我公司规定产品分类和技术要求如下表Ⅲ：
表Ⅲ
产品牌号
化学成分（质量分数）/%
Li2CO3主含量，
不小于
杂质含量，不大于
Na
Fe
Ca
SO24-
Cl-
盐酸不溶物
Mg
Li2CO3-0
99.3
0.15
0.0020
0.025
0.20
0.020
0.015
0.015
Li2CO3-1
99.2
0.20
0.0035
0.040
0.35
0.030
0.050
0.035
Li2CO3-2
99.0
0.20
0.0035
0.040
0.35
0.030
0.050
0.035
Li2CO3-3
99.85
0.20
0.0070
0.070
0.50
0.030
0.050
0.050
2、取样方法
工业用碳酸锂的取样，工作人员按照一定的频率采样，将所取样品收集一处（取样量不少于1kg），充分混匀，以一班为一个批次，注明产品名称、批号、取样日期及地点、送化验室检验。
3、试验方法
3.1主含量的测定
3.1.1测定原理
在酸性介质中，以喹钼柠酮沉淀剂将试验溶液中的磷酸跟全部形成磷钼酸喹啉沉淀，沉淀经过滤、烘干、称量，计算试样中磷酸三钠含量。
3.1.2样品处理
将样品混合后，平铺成圆堆形，分成四等分，取相对的两份混合，然后再平分，重复三次；（四分法）最后取试样称重后在250～260℃灼烧2h并于干燥器中冷却至室温，待测。
3.1.3试剂
①硝酸溶液：
1+1。
②喹钼柠酮溶液。
3.1.4仪器、设备
①玻璃砂芯坩埚：
滤板孔径为5μm～15μm。
②电热恒温干燥箱（烘箱）：
温度能控制在180℃±5℃。
3.1.4分析步骤
3.1.4.1试验溶液的制备
称取约1g试样，精确至0.0001g。
置于100mL烧杯中，加少量水润湿，加入1+1硝酸溶液20mL过量完全溶解，转移至250mL塑料容量瓶中，用去离子水冲洗烧杯3次以上，后定容摇匀待试验。
3.1.4.2测定
移去上述3.1.4.1试验溶液10mL，置于400mL烧杯中，加入90mL去离子水，准确加入50mL喹钼柠酮溶液，盖上表面皿，放入预先恒温在75℃±5℃的恒温水浴锅中，使烧杯内溶液达到75℃±5℃后（不得搅拌，以免凝结成块），保温30S，取出冷却至室温（冷却过程中搅拌3～4次），用预先在180℃±5℃下烘干至质量恒定的玻璃砂芯坩埚抽滤。
先将上层清液过滤，已倾斜法用洗瓶冲洗沉淀6次，每次用水20mL，最后将沉淀移入玻璃砂芯坩埚中抽滤，再用去离子水洗涤4次，每次用水15mL，将玻璃砂芯坩埚连同沉淀置于电热恒温干燥箱（烘箱）中，从温度稳定时计时，在180℃±5℃下干燥45min。
取出稍冷后，置于干燥器中冷却至室温，称量。
随同试验样做空白试验。
3.1.4.3结果计算
按下式计算：
式中：
m1——试验溶液中生成磷钼酸喹啉沉淀的质量的数值，单位为g；
m2——空白试验溶液中生成磷钼酸喹啉沉淀的质量的数值，单位为g；
m——试样的质量的数值，单位为g；
0.05233——磷钼酸喹啉换算成磷酸锂的系数。
3.1.6注意事项
①所得结果应表示至二位小数。
②允许差：
实验室之间分析结果的差值应不大于下表所列允许差。
%
磷酸锂量
允许差
＞95.00
0.30
3.6氯根量的测定
3.6.1原理
在微酸性的水或乙醇－水溶液中，用强电离的硝酸汞标准溶液滴定，将氯离子转化为弱电离的氯化汞，用二苯偶氮碳酰肼指示剂与过量的汞生成紫红色络合物来判断终点。
3.6.2试剂
①无水乙醇:
（AR）。
②溴酚蓝指示剂（AR）：
ρ=1g/L；称取0.1g溴酚蓝指示剂溶于100mL无水乙醇中。
③二苯偶氮碳酰肼指示剂（AR）：
ρ=5g/L；称取0.5g二苯偶氮碳酰肼指示剂溶于100mL无水乙醇中。
④硝酸溶液（GR）：
1+1。
⑤硝酸溶液（GR）：
c（HNO3）=1mol/L；量取63mL硝酸，用水稀释至1000mL。
⑥氢氧化钠溶液（AR）：
c（NaOH）=1mol/L；量取52mL饱和氢氧化钠溶液，用水稀释至1000mL；
⑦氯化钠标准储备溶液（GR）：
c（NaCl）=0.050mol/L；准确称取2.9221g（称准至0.0002g）基准氯化钠（于500℃～600℃灼烧2h）,置于烧杯中，加少量水溶解，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
⑧氯化钠标准溶液：
c（NaCl）=0.005mol/L；将上述⑦移取10mL置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
⑨硝酸汞标准溶液（AR）：
c[1/2（Hg（NO3）2]=0.005mol/L；
称取0.857g〔Hg（NO3）2·H2O〕，于250mL烧杯中，加入7mL硝酸溶液（1+1），及少量水溶解（必要时过滤），移入1000mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。
或者称取0.543g（HgO）置于250mL烧杯中，加入20mL硝酸溶液（1+1），及少量水溶解（必要时过滤），移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
3.6.3标定：
移取5.00mL氯化钠标准溶液，置于三角瓶中，加20mL水,2～3滴溴酚蓝指示剂，滴加c（HNO3）=1mol/L硝酸溶液至溶液由蓝变黄，再过量2～6滴，加1mL二苯偶氮碳酰肼指示剂，用硝酸汞标准溶液滴定至溶液颜色由黄色变为紫红色。
即为终点。
同时作空白试验。
硝酸汞标准溶液物质的量浓度c（mol/L）按下式计算：
式中：
c1—氯化钠标准溶液的浓度，（mol/L）；
V1—移取氯化钠标准溶液的体积，（mL）；
V—滴定所消耗的硝酸汞标准溶液的体积，（mL）；
V0—滴定空白溶液所消耗的硝酸汞标准溶液的体积，（mL）。
3.6.4仪器
微量滴定管：
分度值为0.01mL或0.02mL。
3.6.5分析步骤
称取预先在250～260℃烘2h，置于干燥器中冷却至室温磷酸锂试样3～5g（称准至0.0001g），置于锥形瓶中，用水润湿后，缓慢滴加（1+1）的硝酸至试样完全溶解，加入20～30mL水，加入2滴溴酚蓝指示剂（1g/L），并滴加（1+1）硝酸调至黄色，在加1mol/L的氢氧化钠调至蓝色，在加1mol/L的硝酸调至黄再过量2～3滴，加1mL二苯偶氮碳酰肼指示剂，用c[1/2（Hg（NO3）2]=0.005mol/L硝酸汞标准溶液滴定至溶液的颜色由黄色变为紫红色，即为终点。
同时作空白试验。
3.6.6分析结果的计算：
氯化物的含量，以质量分数（%）表示，按下式计算：
式中：
c—硝酸汞标准溶液的实际浓度，（mol/L）；
V—滴定试液所消耗硝酸汞标准溶液的体积，（mL）；
V1—滴定空白溶液所消耗硝酸汞标准溶液的体积，（mL）；
0.03545—与1.00mL硝酸汞标准滴定溶液c[1/2（Hg（NO3）2]=1.000mol/L]相当的以克表示的Cl-的质量；
m—试样的质量，（g）。
3.6.7含汞废液的处理
为防止含汞废液的污染，必须对汞量法测定氯化物后所得的废液进行处理。
其处理原理为：
在碱性介质中，用过量的硫化钠沉淀汞，再用过氧化氢氧化剩余的硫化钠，防止汞以多硫化物的形式溶解。
步骤：
将废液收集于50L的容器中，当废液量达到40L时，加入400mLω（NaOH）=40%和100g硫化钠，摇匀，10min后缓慢加入400mLω（H2O2）=30%，充分混合，放置24h后将上部清液排入废水中，沉淀物转入另一容器，由专人进行汞的回收。
注：
当试样中氯化物含量﹤0.008%时，滴定在乙醇－水溶液体系中进行。
3.7酸不溶物的测定
3.7.1方法提要：
试料用盐酸分解，加热煮沸，冷却。
过滤，将不溶物烘干，称重。
3.7.2仪器及试剂：
3.7.2.1玻璃坩埚式过滤器：
4号（孔径3～4μm）；
3.7.2.2盐酸：
ρ=1.19g/mL；
3.7.2.3甲基橙指示剂：
ρ=1g/L；
3.7.3试样：
碳酸锂试样预先在250～260℃烘2h，置于干燥器中冷却至室温。
3.7.4分析步骤：
称取50g试样（称准至0.01g），置于600mL烧杯中，加入200mL水、1滴甲基橙指示剂，用盐酸中和至试液呈红色并过量1mL，加热煮沸5min，冷却。
用已恒重的4号玻璃坩埚式过滤器过滤，以热水洗涤烧杯3～4次、滤渣7～8次，于105～110℃烘1h，称至恒重。
3.7.5分析结果的计算：
酸不溶物含量以质量分数（%）表示，按下式计算：
式中：
m1—玻璃坩埚和酸不溶物的质量，（g）；
m2—玻璃坩埚的质量，（g）；
m0—试样的质量，（g）。
所得结果应表示至三位小数，小于0.01%时应表示至四位小数。
3.7.6允许差
实验室之间分析结果的差值应不大于下表所列允许差：
酸不溶物含量%
允许差%
0.0050～0.0200
0.0030
3.9水分的测定
3.9.1原理：
在一定温度下将试样烘干至恒重，试样减少的质量即可求出试样中水分含量。
3.9.2仪器：
坩埚；马弗炉；干燥器。
3.9.3分析步骤：
称取一定量的试样（称准至0.0002），置于预先在260℃下干燥至恒重的坩埚中，置于260℃的马弗炉中，烘干2h后，取出称量瓶放入干燥器内，冷却至室温，（不得少于30min），称至恒重。
3.9.4分析结果计算：
试样中水分（H2O）的含量，以质量分数（%）表示，按下式计算：
式中：
m0—试样烘干前的质量，g；
m1—称量瓶及试样在烘干前的质量，g；
m2—称量瓶及试样在烘干后的质量，g。
取平行测定结果的算术平均值作为测定结果。
3.9.5注意事项
根据试样中的水分含量确定称取试样的质量
水分含量/%
称样量/g
水分含量/%
称样量/g
0.01～0.1
≥10
1.0～10
5～1
0.1～1.0
10～5
＞10
1
3.10其他杂质的测定
1B3+的测定—甲亚胺-H分光光度法
1、原理
试料用酸溶解，在微酸性介质中，甲亚胺—H与硼生成显色络合物，可用于比色法硼的测定，灵敏度为1.5×10-3μg/cm2。
2、试剂
2.1盐酸（1+1），优级纯；
2.2盐酸（1+7），优级纯；
2.3盐酸（2+1），优级纯；
2.4氨水（1+1），优级纯；
2.5HAC—NH4AC缓冲溶液
500mLHAC（A.R），10gEDTA（A.R）和300gNH4AC（A.R）与750mL水混合。
其pH值应在5.1—5.2之间。
2.6甲亚胺—H溶液
0.5g甲亚胺—H和1g抗坏血酸（A.R）溶于少量水中，稍加热使溶解完全，稀释至100mL，贮于塑料瓶内。
冰箱低温可保存4—5天。
抗坏血酸在这里用于保护亚胺基,甲亚胺—H可用H酸与水杨醛合成制得。
2.7硼标准贮存溶液
准确称取8.819gNa2B4O7·10H2O（G.R）溶于水中，转入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
此溶液1mL含1.00mg硼离子。
或直接用1000ug/mL的硼标准溶液。
2.8硼标准溶液
移取10.00mL硼标准贮存溶液（2.7）转入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
此溶液1mL含10µg硼离子。
3、仪器
3.1分光光度计，1cm比色皿。
3.2酸度计
4、试样
碳酸锂试样预先在250℃～260℃烘2h，置于干燥器中冷却至室温。
5、分析步骤
5.1试料
称取碳酸锂试样5.000g，精确至0.001g。
独立地进行两次测定，取其平均值。
5.2空白实验
随同试料做空白试验、但加入于分解试料等量的酸，应在低温下蒸发至近干。
5.3测定
5.3.1将试料（5.1）置于200mL烧杯中，用少量水润湿，盖上表面皿。
缓慢加入18mL盐酸（2.3）,低温加热至微沸使其完全溶解，冷却至室温，按表1移入容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。
5.3.2按表1分取上层清液（5.3.1），置于25mL容量瓶中，加2滴盐酸（2.1）。
表1
含硼离子的量%
容量瓶mL
分取试液（C.5.3.1）体积mL
0.005～0.010
100
5
0.010～0.030
/100×25/100
10
5.3.3加5mLHAC—NH4AC缓冲溶液，5mL甲亚胺—H溶液，摇匀，加水至刻度，再摇匀，在室温下
将溶液放置70min。
5.3.4将部分溶液（5.3.3）移入1cm比色皿中，以试剂为参比，于分光光度计波长410nm处测量其吸光度。
5.3.5减去随同试料的空白溶液吸光度，从工作曲线上查出相应的硼含量。
5.3.6工作曲线的绘制
取含B3+10.0，20.0，30.0，40.0，50.0μg标准B3+溶液于25mL容量瓶中，加5mLHAC—NHAC缓冲溶液，5mL甲亚胺—H溶液，摇匀，加水至刻度，再摇匀。
在室温下将溶液放置70min，以试剂作空白，用1cm的液槽在波长410nm处测定吸光度。
6、分析结果的计算与表述
硼离子的百分含量（%）按公式（D1）计算：
式中：
m1——自工作曲线上查得的硼量，ug；
V0——试液总体积，mL；
V1——分取试液体积，mL；
m0——称取试样的质量，g。
分析结果保留三位小数。
7、允许差
两次平行测定结果的差值不大于0.001％，取其算术平均值为测定结果。
硅的测定－钼蓝分光光度法
1、范围
本方法适用于工业级、荧光粉级碳酸锂中质量分数0.00050%～0.050%硅的测定。
2、原理
试料以盐酸分解，在弱酸性介质中硅与钼酸铵形成硅钼黄杂多酸，以硫酸-草酸消除磷、砷的干扰，用抗坏血酸将硅钼黄还原为硅钼蓝。
于分光光度计波长800nm处测量其吸光度。
3、试剂
3.1盐酸，1+1，优级纯。
3.2硫酸，3+97，优级纯。
3.3硫酸，33+67，优级纯。
3.4氨水，1+5，超纯。
3.5钼酸铵溶液，50g/L，必要时过滤。
3.6草酸溶液，50g/L，优级纯。
以上试剂均需贮存于塑料瓶中。
3.7抗坏血酸溶液，20g/L，用时现配。
3.8硅标准贮存溶液，100μg/mL：
称取0.2140g预先在1000℃灼烧1h并在干燥器中冷却至室温的二氧化硅，置于盛有1g无水碳酸钠（优级纯）的铂坩埚中，加入3g无水碳酸钠，在950～1000℃高温炉中熔融至熔体为亮红色并清澈透明，取出冷却，放入聚四氟乙烯烧杯中，用热水浸出，加热至溶液清亮，冷却，移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀，立即移入塑瓶中。
此溶液1mL含100μg硅。
3.9硅标准溶液，1μg/mL：
3.9.1移取25.00100μg/mL硅标准贮存溶液，置于250mL容量瓶中，以水稀释至刻度
混匀，立即移入塑料瓶中。
此溶液1含10μg硅。
3.9.2移取10.00mL10μg/mL硅标准溶液，置于100mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀，立即移入塑料瓶中。
此溶液1mL含1μg硅。
用时现配。
3.10对硝基酚指示剂，1g/L，用乙醇配制。
4、仪器设备
分光光度计。
5、操作步骤
5.1称样
试样预先在250～260℃烘2h，置于干燥器中，冷却至室温。
称取5.000g试样，精确至0.001g。
独立地进行两次测定，取其平均值。
5.2空白试验
随同试料做空白试验，但加入与分解试料等量的酸，应在低温下蒸发至近干。
5.3试料处理
5.3.1将试料置于聚四氟乙烯烧杯中，用少量水润湿。
盖上表面皿，缓慢加入约23mL盐酸（1+1），低温加热至微沸使完全溶解，冷却至室温，按表1移入空量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。
静置澄清。
5.3.2按表1分取上部清液（5.3.1）置于50mL容量瓶中，加入1滴1g/L对硝基酚指示剂，滴加氨水（1+5）至试液呈黄色，加水至约11mL，用硫酸（3+97）中和至无色并过量3mL。
表1
硅质量分数
%
容量瓶
mL
分取试液（5.3.1）体积
mL
吸收皿厚度
cm
0.0005～0.001
50
10.00
3
>0.001～0.005
50
5.00
1
>0.005～0.01
100
5.00
1
>0.01～0.5
250
5.00
1
5.3.3加入4mL50g/L钼酸铵溶液，放置15min，加入4mL硫酸（33+67）、4mL50g/L草酸溶液，立即加入3mL20g/L抗环血酸溶液，每加入一种试剂均需混匀。
以水稀释至刻度，混匀，放置30min。
注：
显色温度应在20℃以上。
5.4测量
将部分溶液（5.3.3）移入吸收皿中，以水为参比，于分光光度计波长800nm处，测量其吸光度。
减去随同试料的空白溶液吸光度，从工作曲线查出相应的硅量。
5.5工作曲线的绘制
5.5.1按表2移取1μg/mL或10μg/mL硅标准溶液，分别置于一组50mL容量瓶中，加水至约11mL，加入1滴1g/L对硝基酚指示剂，用硫酸（3+97）中和至无色并过量3mL。
加入4mL50g/L钼酸铵溶液，放置15min，加入4mL硫酸（33+67）、4mL50g/L草酸溶液，立即加入3mL20g/L抗环血酸溶液，每加入一种试剂均需混匀。
以水稀释至刻度，混匀，放置30min。
5.5.2将部分溶液（5.5.1），移入吸收皿中，以水为参比，于分光光度计波长800nm处，测量其吸光度。
减去试剂空白的吸光度以后，以硅量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。
表2
硅质量分数
%
移取硅标准溶液体积
mL
吸收皿厚度
cm
0.005～0.001
0，2.00，4.00，6.00，8.00，10.00（1μg/mL）
3
>0.01～0.05
0，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00（10μg/mL）
1
6、结果计算
按下式计算硅的含量，以质量分数（%）表示：
式中：
m1—试液中测得的硅的量，ug；
m1—空白溶液的硅的量，ug；
m—试料的质量，g；
V—试液总体积，mL；
V1—移取试液体积，mL；
7、允许差
两个测定值之间的差值应不大于表3所列允许差。
表3
硅质量分数%
允许差%
0.0005～0.0010
0.0003
>0.0010～0.0025
0.0004
>0.0025～0.0050
0.0007
>0.0050～0.0075
0.0011
>0.0075～0.0100
0.0020
>0.010～0.025
0.003
>0.025～0.050
0.005
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