HGT 6294-2024《电池用二氧化钛》

ICS71.060.20HGTitaniumdioxideforIHG/TXXXXX—XXXX本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国石油和化学工业联合会提出。本文件由全国化学标准化技术委员会无机化工分技术委员会（SAC/TC63/SC1）归口。本文件起草单位：江苏沪申钛白科技有限公司、龙佰集团股份有限公司、宣城晶瑞新材料有限公司、宁波新福钛白粉有限公司、河北惠尔信新材料股份有限公司、广州汇富研究院有限公司、格林美（湖北）新能源材料有限公司、天津润光恒科技开发有限公司、中海油天津化工研究设计院有限公司。本文件主要起草人：谢益元、邓伯松、徐勇、陆祥芳、张丰录、杜海晶、何锐、周伟、尹显才、陈晓丽、李姣姣、张曈、丁灵。1HG/TXXXXX—XXXX电池用二氧化钛本文件规定了电池用二氧化钛的要求、试验方法、检验规则、标志及随行文件、包装、运输、贮存。本文件适用于电池用二氧化钛。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191—2008包装储运图示标志GB/T1706－2006二氧化钛颜料GB/T3049—2006工业用化工产品铁含量测定的通用方法1,10-菲啰啉分光光度法GB/T6678化工产品采样总则GB/T6682—2008分析实验室用水规格和试验方法GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T19587气体吸附BET法测定固态物质比表面积GB/T41704锂离子电池正极材料检测方法磁性异物含量和残余碱含量的测定HG/T3696.2无机化工产品化学分析用标准溶液、制剂及制品的制备第2部分：杂质标准溶液的制备HG/T3696.3无机化工产品化学分析用标准溶液、制剂及制品的制备第3部分：制剂及制品的制备3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4分子式和相对分子质量分子式：TiO2。相对分子质量：79.86（按2022年国际相对原子质量）。5要求5.1外观：白色粉末。5.2电池用二氧化钛按本文件规定的试验方法检测应符合表1的规定。2HG/TXXXXX—XXXX二氧化钛（TiO2灼烧后）w/%≥钠（Na）（以干基计）w/%钾（K以干基计）w/%）（105℃挥发物w/%≤灼烧减量（以干基计）w/%≤2/g）6试验方法警告：本试验方法中使用的部分试剂具有腐蚀性，操作时应小心谨慎！如溅到皮肤上应立即用水冲洗，严重者应立即就医。本试验方法中使用高压氩气钢瓶，应按高压钢瓶安全操作规定操作；点燃等离子体后，应尽量少开屏蔽门，防止高频辐射伤害身体。6.1一般规定本文件所用的试剂和水，在没有注明其它要求时，均指分析纯试剂和GB/T6682—2008表1中规定的三级水。试验中所用的杂质标准溶液、制剂及制品，在没有注明其它规定时，均按HG/T3696.2和HG/T3696.3的规定制备。6.2外观检验在自然光下，于白色衬底的表面皿或白瓷板上用目视法判定外观。6.3二氧化钛含量的测定称取约0.2g已于875℃±25℃下灼烧至质量恒定的试样，精确至0.0002g。按GB/T1706－2006中7.1的规定进行测定。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.2%。6.4钠、钾、铜、锌、铬、镍含量的测定6.4.1原子吸收分光光度法（仲裁法）6.4.1.1原理基于空心阴极灯发射出的待测元素的特征谱线，通过试样蒸汽，被蒸汽中待测元素的基态原子所吸收，由特征谱线被减弱的程度，来测定试样中待测元素的方法。6.4.1.2试剂或材料3HG/TXXXXX—XXXX6.4.1.2.1氢氟酸：优级纯。6.4.1.2.2硝酸：优级纯。6.4.1.2.3硝酸溶液：1+19。6.4.1.2.4钠、钾、铜、锌、铬、镍标准贮备溶液：1mL溶液含钠（Na）、钾（K）、铜（Cu）、锌（Zn）、铬（Cr）、镍（Ni）分别为1mg，按HG/T3696.2配制各元素标准贮备溶液，或者采用经国家认证并授予标准物质证书的标准贮备溶液。6.4.1.2.5钠、钾、铁、铜、锌、铬、镍混合标准溶液：1mL溶液含钠（Na）、钾（K）、铁（Fe）、铜（Cu）、锌（Zn）、铬（Cr）、镍（Ni）分别为5μg，分别用移液管移取0.5mL钠、钾、铁、铜、锌、铬、镍标准贮备溶液，置于100mL容量瓶中，用硝酸溶液稀释至刻度，摇匀。此溶液使用前配制。6.4.1.2.6二级水：符合GB/T6682－2008规定。6.4.1.3仪器设备原子吸收分光光度计：配有钠、钾、铜、锌、铬、镍空心阴极灯。6.4.1.4试验步骤6.4.1.4.1试验溶液的制备称取约0.3g试料A(见6.10.3)，精确到0.0002g，置于聚四氟乙烯烧杯中，加3mL氢氟酸，3mL硝酸在150℃±5℃的加热板上消解60min。消解完后，取出冷却至室温，将消解后的溶液转移至50mL的聚四氟乙烯容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。6.4.1.4.2空白试验溶液的制备空白试验溶液除不加试样外，其他加入试剂的种类和量与试验溶液相同。6.4.1.4.3标准曲线的绘制在6个100mL容量瓶中按表2的要求分别加入相应的混合标准溶液，用硝酸溶液稀释至刻度，摇匀。杂质元素系列标准溶液的质量浓度(μg/mL）123456钠00.050.10.20.40.8钾00.050.10.20.40.8铜00.050.10.20.40.8锌00.050.10.20.40.8铬00.050.10.20.40.8镍00.050.10.20.40.8在仪器最佳的测定条件下，按表3给出的杂质元素推荐测定波长，测定标准溶液中各待测杂质元素的吸光度，以杂质元素标准溶液的质量浓度(μg/mL）为横坐标，对应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线。4HG/TXXXXX—XXXX杂质元素钠钾铜锌铬镍测定波长/nm589.0766.5324.7213.9357.9232.06.4.1.4.4试验按照6.4.1.4.3相同条件测定空白试验溶液和试验溶液中各待测杂质元素的吸光度，从标准曲线上查出待测杂质元素的质量浓度。6.4.1.5试验数据处理杂质元素含量以质量分数wi计，按公式（1）计算：wi=×100%·········································(1)式中：ρi——从标准曲线上查出试验溶液中待测元素质量浓度的数值，单位为微克每毫升(μg/mL）；ρ0——从标准曲线上查出空白试验溶液中待测元素质量浓度的数值，单位为微克每毫升(μg/mLV——试验溶液定容体积的数值，单位为毫升（mLm——试料质量的数值，单位为克（g）。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.0005%。6.4.2电感耦合等离子体发射光谱法按6.6条进行测定。6.5铁含量的测定6.5.1分光光度法（仲裁法）6.5.1.1原理同GB/T3049—2006第3章。6.5.1.2试剂或材料6.5.1.2.1硫酸铵。6.5.1.2.2硫酸。6.5.1.2.3其余同GB/T3049—2006第4章。6.5.1.3仪器设备分光光度计：带有光程为4cm或5cm的比色皿。6.5.1.4试验步骤6.5.1.4.1工作曲线的绘制使用4cm或5cm的比色皿，取相应体积的铁标准溶液，按GB/T3049—2006第6.3条规定绘制工作6.5.1.4.2试验称取0.3g试料A(见6.10.3)，准确至0.0002g，置于100mL干燥的烧杯中，加3g硫酸铵和10mL硫酸，混匀，置于电炉上慢慢加热，至试样全部溶解至澄清，冷却至室温。以下按GB/T3049－2006第6.4条从“必要时，加水至60mL……”开始进行操作。从工作曲线上查出相应的铁含量。同时同样作空白试验，空白试验除不加试样外，其他加入试剂的种类和量与试验溶液相同。6.5.1.4.3试验数据处理5HG/TXXXXX—XXXX铁含量以质量分数w1计，按公式（2）计算：=×100%······································式中：m1——从工作曲线上查出试验溶液中铁的质量的数值，单位为毫克（mg）；m0——从工作曲线上查出空白试验溶液中铁的质量的数值，单位为毫克（mgm——试料质量的数值，单位为克（g）。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.002%。6.5.2电感耦合等离子体发射光谱法按6.6条进行测定。6.6钠、钾、铁、铜、锌、铬、镍含量的测定-电感耦合等离子体发射光谱法6.6.1原理试样经酸溶解后，由载气带入雾化系统进行雾化后，以气溶胶形式进入等离子体，在高温和惰性气体中被充分蒸发、原子化、电离和激发，发射出所含元素的特征谱线，根据元素浓度与元素特征谱线强度的关系，对相应元素进行定量分析。6.6.2仪器设备电感耦合等离子体发射光谱仪。6.6.3试剂或材料6.6.3.1氢氟酸：优级纯。6.6.3.2硝酸：优级纯。6.6.3.3硝酸溶液：1+19，用优级纯配制。6.6.3.4钠、钾、铁、铜、锌、铬、镍标准贮备溶液：1mL溶液含钠（Na）、钾（K）、铁（Fe）、铜（Cu）、锌（Zn）、铬（Cr）、镍（Ni）分别为1mg，按HG/T3696.2配制各元素标准贮备溶液，或者采用经国家认证并授予标准物质证书的单元素或多元素标准贮备溶液。6.6.3.5钠、钾、铁、铜、锌、铬、镍混合标准溶液：1mL溶液含钠（Na）、钾（K）、铁（Fe）、铜（Cu）、锌（Zn）、铬（Cr）、镍（Ni）分别为5μg，分别用移液管移取0.5mL钠、钾、铁、铜、锌、铬、镍标准贮备溶液，置于100mL容量瓶中，用硝酸溶液稀释至刻度，摇匀。此溶液使用前配制。6.6.3.6水：符合GB/T6682—2008中二级水的规定。6.6.4仪器设备电感耦合等离子体发射光谱仪。6.6.5试验步骤6.6.5.1试验溶液的制备称取约0.1g试料A(见6.10.3)，精确到0.0002g，置于聚四氟乙烯烧杯中，加3mL氢氟酸，3mL硝酸在150℃±5℃的加热板上消解60min。消解完后，取出冷却至室温，将消解后的溶液转移至50mL的聚四氟乙烯容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。6.6.5.2标准曲线的绘制在5个100mL容量瓶中，分别移入0mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、8.00mL的混合标准溶液，用硝酸溶液稀释至刻度，摇匀。6HG/TXXXXX—XXXX杂质元素系列标准溶液的质量浓度（mg/L）12345钠00.050.100.200.40钾00.050.100.200.40铁00.050.100.200.40铜00.050.100.200.40锌00.050.100.200.40铬00.050.100.200.40镍00.050.100.200.40在仪器最佳的测定条件下，按表5给出的杂质元素测定波长，测定标准溶液中各待测杂质元素的发射强度，以杂质元素标准溶液的质量浓度（mg/L）为横坐标，对应的发射强度为纵坐标绘制标准曲线。杂质元素钠钾铁铜锌铬镍测定波长/nm589.592766.491238.204324.754202.613267.716221.6486.6.5.3试验按照6.6.5.2相同条件测定试验溶液中各待测杂质元素的发射强度。由仪器软件自动计算出被测杂质元素的质量浓度（mg/L）。同时同样做空白试验，空白试验溶液除不加试样外，其他加入试剂的种类和量与试验溶液相同。6.6.6试验数据处理杂质元素含量以质量分数wi计，按公式（3）计算：式中：ρi——从标准曲线上查出试验溶液中待测元素质量浓度的数值，单位为毫克每升（mg/L）；ρ0——从标准曲线上查出空白试验溶液中待测元素质量浓度的数值，单位为毫克每升（mg/Lm——试料质量的数值，单位为克（g）。V——试验溶液定容体积的数值，单位为毫升（mL）。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于算术平均值的6.7磁性异物按照GB/T41704的规定进行测定。7HG/TXXXXX—XXXX取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于算术平均值的6.8粒径的测定6.8.1仪器设备6.8.1.1激光粒度分析仪：量程应满足检测的粒径范围。6.8.1.2超声波分散仪：功率大于100W。6.8.2试验步骤根据激光粒度分析仪的要求称取一定量的试样，加入100mL水，可加入1.5mL～2.0mL六偏磷酸钠溶液（200g/L）分散剂，将试样溶液置于超声波分散仪上，进行超声分散3min。按激光粒径分析仪的操作步骤测定试样的粒径分布，金红石型试样折射率为2.741，锐钛型试样折射率为锐钛型2.55。以D50报告测定结果。6.9比表面积按照GB/T19587规定的方法进行测定。6.10105℃挥发物的测定6.10.1原理试样在105℃±2℃的电热恒温干燥箱中干燥至质量恒定。根据试样减少的质量，计算105℃挥发物。6.10.2仪器设备6.10.1.1称量瓶：Φ50mm×30mm。6.10.1.2电热恒温干燥箱：温度能控制在105℃±2℃。6.10.3试验步骤用已于105℃±2℃下干燥至质量恒定的称量瓶称取约10g试样，精确至0.01g，在电热恒温干燥箱中，于105℃±2℃下干燥至质量恒定。保留此试料为试料A。6.10.4试验数据处理105℃挥发物以质量分数w2计，按公式（4）计算：=×100%·············································式中：m1——干燥前试料和称量瓶质量的数值，单位为克（gm0——干燥后试料和称量瓶质量的数值，单位为克（gm——试料质量的数值，单位为克（g取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.2%。6.11灼烧减量的测定6.11.1仪器设备高温炉：温度能控制在875℃±25℃。6.11.2试验步骤8HG/TXXXXX—XXXX称取约2g试样A，精确至0.0002g，置于预先于875℃±25℃下灼烧至质量恒定的瓷坩埚中，置于高温炉中，在875℃±25℃下灼烧至质量恒定。6.11.3试验数据处理灼烧减量以质量分数w3计，按公式（5）计算：=×100%················································(5)式中：m1——灼烧前试料和瓷坩埚质量的数值，单位为克（gm2——灼烧后试料和瓷坩埚质量的数值，单位为克（gm——试料质量的数值，单位为克（g）。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.3%。7检验规则7.1本文件要求中规定的全部项目为出厂检验项目，应逐批检验。7.2生产企业用相同材料，基