一种混合酸的废液或回收液中多组分的分析检测方法技术

本发明专利技术公开了一种混合酸的废液或回收液中多组分的分析检测方法，包括准备混合酸的废酸残液或回收酸，检测方法包括测定其中的氢氟酸、盐酸、硅、铝的含量，步骤如下：(1)测定废酸残液或回收酸中Cl

【技术实现步骤摘要】
一种混合酸的废液或回收液中多组分的分析检测方法


[0001]本专利技术属于废液分析检测领域，具体地说，涉及一种混合酸的废液或回收液中多组分的分析检测方法。

技术介绍

[0002]作为锂离子电池负极材料的石墨要求纯度高，杂质低，因此，需要有配套的提纯工艺来降低石墨中的杂质含量。目前，许多企业采用混酸法来除负极材料中的杂质，混酸法是负极材料提纯工艺中效果最好、成本最低、污染最大的方法。为了减少对环境的污染，同时最大限度的利用酸，申请人在混酸法提纯的基础上，拟采取膜分离技术来实现盐酸、氢氟酸回收再利用。但在实际操作中，存在废酸残液或回收酸组分复杂(主要包括游离酸、Cl
‑
、F、Si、Al等)且含量不明的问题，故而，不能明确游离酸耗尽情况、回收酸组分和含量情况。因此，需要开发简单、方便，易于操作的检测方法来对此类溶液进行监测。
[0003]现有技术中，韩立斌等通过以百里香酚酞为第一级滴定指示剂，然后以氯化钙溶液作为沉淀剂，再以百里香酚酞作为第二级滴定指示剂对含磷酸、氢氟酸及硫酸的混酸体系组分含量进行了测试，并取得了比较准确的分析结果。扬州市卫生防疫站杨一超等研制了“空气中HF、HCl、H2SO4共存时离子色谱测定”的方法。杨慧茹等报道了适用于氢氟酸和硫酸混合体系的电位滴定法、电极法、沉淀法、酸碱滴定法等。Antje Henβge等报道了用电位滴定法通过两步滴定确定了HNO3、HF、H2SiO4混酸中各组分含量。尽管有对简单混酸体系检测方法的探索，但是目前还没有关于检测含HCl、HF、Si、Al的溶液各组分含量的工业分析方法的报道。
[0004]目前，在较先进的分析测试手段中，阴离子虽可用离子色谱法对进行监测，但是该方法的仪器成本较高，对操作人员要求较高，操作过程繁杂且稀释过程易引入误差，不适用于工业现场分析。阳离子可用等离子体发射光谱法进行检测，但是该方法同样具有上述缺点。此外，由于氢氟酸会溶蚀管路(含硅)，采用上述方法既损伤设备，又会增加对硅检测的不准确性。因此，需要提出一种简单、方便、快捷的对混合酸的废液或回收液中多组分的分析检测方法。
[0005]有鉴于此特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种混酸废液或回收液中多组分的分析检测方法。本专利技术采用(雷磁自动滴定仪)电位滴定法来测试废酸残液或回收酸中的各组分含量，在整个过程只需要两步滴定就可计算出Cl
‑
、游离酸、Si、铝、氟的含量。在整个过程中样品无需处理，一次出结果，简单快捷，可重复性好。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：
[0008]本专利技术的第一目的是提供一种混合酸的废液或回收液中多组分的分析检测方法，包括：准备混合酸的废酸残液或回收酸，检测方法包括滴定并计算其中的氢氟酸、盐酸、硅、
铝的含量，步骤如下：
[0009](1)测定废酸残液或回收酸中Cl
‑
的含量；
[0010](2)测定废酸残液或回收酸中游离酸、硅、铝的含量；
[0011](3)根据电荷守恒原则计算氟的含量。
[0012]混酸提纯法是用一定浓度的盐酸和氢氟酸的混合溶液对负极材料前驱体进行酸洗提纯的方法。由于提纯后的混酸溶液中仍含有大量的盐酸、氢氟酸，为了降低生产成本，可以对废酸残液中的有效成分进行回收再利用。若回收酸中游离酸的浓度含量不明确，会影响回收酸的可重复利用性；回收酸中组分的含量不明确，则无法将回收酸调整为可用酸。通过离子色谱仪和电感耦合等离子发射光谱仪(ICP)对废酸成分进行检验，得出经酸洗提纯后的混酸残液中，主要包含游离酸、Cl
‑
、F、Si、Al等组分(需要说明的是，F、Si、Al在溶液中存在形式复杂，不仅以单离子形式存在，本申请中统一用元素的符号表示)。由于以上两种测试方法具有以下特点：1)仪器成本高；2)操作较为复杂，易引入误差；3)需要专人操作和维护，专业性较，使其不适用于非知识密集型企业。因此，迫切需要开发一套适用于多组分混合酸成分分析的工业分析方法。
[0013]基于开发适用于多组分混合酸成分分析方法的思路，本专利技术提供了一种可以准确检测废酸残液以及回收酸中氢氟酸、盐酸、硅、铝、氟各成分的含量的方法，一方面可以明确游离酸的浓度，便于回收酸进行重复利用；另一方面，可以明确各成分的含量，以便于调整为可用酸。本专利技术的分析检测方法，通过两次滴定便可计算出Cl
‑
、游离酸、Si、铝、氟的含量，整个过程中样品无需处理，一次出结果，简单快捷，重复性好，准确性高。
[0014]本专利技术的分析检测方法适用于各种含有氢氟酸、盐酸、硅、铝的混合溶液中各成分含量的检测，尤其特别适用于锂离子电池负极材料提纯用酸液组分检测。
[0015]进一步的方案，步骤(1)中，测定废酸残液或回收酸中Cl
‑
含量的方法包括：
[0016]S1，配制NaCl标准溶液和一定浓度的AgNO3溶液；
[0017]S2，用NaCl标准液标定AgNO3溶液，计算硝酸银溶液的准确浓度；
[0018]S3，将定量的废酸残液或回收酸，加入去离子水，用已知浓度的AgNO3溶液进行滴定；
[0019]S4，计算废酸残液或回收酸中Cl
‑1的浓度。
[0020]进一步具体的方案，
[0021]S1中，配制0.5mol/L NaCl标准液溶液的方法，包括：1)取一定量NaCl试剂于600℃烘箱中保温2小时恒重后，置于干燥器中，冷却至室温备用。2)称取一定量的已恒重的氯化钠于100mL烧杯中，加水溶解。3)转移到1000mL容量瓶，用去离子水冲洗小烧杯及转移的玻璃棒三次，定容容量瓶即可；
[0022]配制约为0.1M AgNO3溶液：称取一定量的硝酸银试剂溶于水中，稀释至1L，贮于棕色试剂瓶中，待标定后使用。
[0023]S2中，AgNO3的标定：吸取一定体积的0.5mol/L氯化钠标准溶液，于100mL烧杯中，加适量去离子水，加硝酸酸化，再加淀粉溶液(1g/100mL)，再用待标定的硝酸银溶液进行滴定。
[0024]AgNO3溶液的浓度的计算公式为：
[0025]其中，V
终点
为滴定终点消耗的AgNO3溶液的体积。
[0026]S3中，对Cl
‑1的滴定：吸取一定量的(V
废酸残液或回收酸
)的废酸残液或回收酸于100mL烧杯中，加去离子水，用标准硝酸银溶液进行滴定，滴定消耗AgNO3体积为
[0027]S4中，计算Cl
‑1浓度的公式为即
[0028]进一步的方案，步骤(2)中，测定废酸残液或回收酸中游离酸、硅、铝的含量的方法包括：
[0029]S1，配制邻苯二甲酸氢钾标准溶液和一定浓度的氢氧化钠溶液；
[0030]S2，采用邻苯二甲酸氢钾标准溶液标定氢氧化钠溶液，计算氢氧化钠溶液的准确浓度；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合酸的废液或回收液中多组分的分析检测方法，其特征在于，准备混合酸的废酸残液或回收酸，检测方法包括测定其中的氢氟酸、盐酸、硅、铝的含量，步骤如下：(1)测定废酸残液或回收酸中Cl
‑
的含量；(2)测定废酸残液或回收酸中游离酸、硅、铝的含量；(3)根据电荷守恒原则计算氟的含量。2.根据权利要求1所述的分析检测方法，其特征在于，步骤(1)中，测定废酸残液或回收酸中Cl
‑
的含量的方法包括：S1，配制NaCl标准溶液和一定浓度的AgNO3溶液；S2，采用NaCl标准溶液标定AgNO3溶液，计算硝酸银溶液的准确浓度；S3，将定量的废酸残液或回收酸，加入去离子水，用已知浓度的AgNO3溶液进行滴定；S4，计算废酸残液或回收酸中Cl
‑1的浓度。3.根据权利要求2所述的分析检测方法，其特征在于，S2中，AgNO3溶液的浓度的计算公式为：其中，V
终点
为滴定终点消耗的AgNO3溶液的体积。4.根据权利要求2所述的分析检测方法，其特征在于，S4中，计算Cl
‑1浓度的公式为即5.根据权利要求1
‑
4任意一项所述的分析检测方法，其特征在于，步骤(2)中，测定废酸残液或回收酸中游离酸、硅、铝含量的方法包括：S1，配制邻苯二甲酸氢钾标准溶液和一定浓度的氢氧化钠溶液；S2，采用邻苯二甲酸氢钾标准溶液标定氢氧化钠溶液，计算氢氧化钠溶液的准确浓度；S3，取一定体积的废酸残液或回收酸，用已知浓度NaOH溶液进行滴定，直至滴定...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐杰，张留峰，王鑫，孙瑜，岳鹏，
申请(专利权)人：山西沁新能源集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：