四氧化三钴(审定稿)doc.doc

IBS XXXXXXX
D XX
YS
中华人民共和国有色金属行业标准
YS/T XXXX-XXXX

四氧化三钴
Cobalt Oxide
（审定稿）

XXXX-XX-XX发布 XXXX-XX-XX实施
国家发展和改革委员会 发布
前 言
本标准首次制定。本标准规定了四氧化三钴的要求、检验方法、检验规则、包装、标志、质量证明书。
本标准适用于供生产锂离子电池材料、磁性材料以及热敏电阻及其他用途的四氧化三钴。
本标准附录A为规范性附录,附录B为资料性附录。
本标准由中国有色金属工业标准计量质量研究所提出。
本标准由全国有色金属标准化技术委员会归口。
本标准由金川集团有限公司负责起草。
本标准主要起草人： 武浚、金丽红、林秀英、张有新、陈国举
本标准由全国有色金属标准化技术委员会负责解释。

YS/T XXXX-XXXX

四氧化三钴
1 范围
本标准规定了四氧化三钴（Co3O4）的要求、检验方法、检验规则、包装、标志、运输、储存和质量证明书。
本标准适用于供生产锂离子电池材料、磁性材料以及热敏电阻及其他用途的四氧化三钴。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 5061 金属粉末松装密度的测定—振动漏斗法 第3部分 振动漏斗法
GB/T 19077.1粒度分析 激光衍射法
YS/T 256 氧化钴
YS/T 281.2 钴化学分析方法 铬天青S-聚乙二醇辛基苯基醚溴代十四烷基吡啶混合胶束增溶分光光度法测定铝量
JY/T010-1996 分析型扫描电子显微镜方法通则
3 要求
3.1 化学成分
四氧化三钴的化学成分应符合表1的规定。
表 1 四氧化三钴的化学成分
Co
%
杂 质 含 量， 不 大 于 %
Ni
Cu
Fe
Na
Ca
Mg
Si
Mn
Pb
Al
S
C
72.6-73.6
0.02
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.005
0.005
0.01
0.03
3.2 物理性能
3.2.1 四氧化三钴的松装密度：0.5~1.2g/cm3。
3.2.2四氧化三钴的激光粒度（D50）：5~10μm。
3.2.3四氧化三钴中氧化亚鈷（CoO）相不超过5%。
3.2.4四氧化三钴的微观形貌为球形或类球形。
3.3 表观质量
3.3.1 四氧化三钴为灰黑色粉末，产品应保持干燥洁净，无夹杂物。
3.3.2 同一批产品色泽应保持一致。
3.4 其他要求
需方如对四氧化三钴有特殊要求，可由供需双方协商。
3.5 安全防护
四氧化三钴属粉末产品，刺激呼吸道粘膜，进行接触四氧化三钴作业时，应注意防护。
4 试验方法
4.1 钴的测定按YS/T 256附录A的规定进行。
4.2 钠的测定按YS/T 256附录B的规定进行。
4.3镍、铜、铁、硅、铅、锰、钙、镁的测定按YS/T 256附录F的规定进行。
4.4 铝的测定按YS/T 281.2的规定进行。
4.5 硫、碳的测定按附录A的规定进行。
4.6 松装密度的测定按GB/T 5061的规定进行。
4.7激光粒度（D50）测定按GB/T 19077.1的规定进行。
4.8氧化亚鈷相的测定按附录B的规定进行。
4.9产品颗粒形貌观测按JY/T010-1996的规定进行。
4.10 产品的表观质量由目视检测。
5 检验规则
5.1 检查与验收
5.1.1 供方质量检测部门负责对产品进行检验，保证产品符合本标准之规定，并填写质量证明书。
5.1.2 需方应对收到的产品进行检验，如检验结果与质量证明书所载不符，可在收到产品之日起15日内向供方提出，由供需双方协商解决；如需仲裁，仲裁取样在需方，由供需双方共同进行。
5.2 组批
每批产品应由同一系统、同一生产周期生产的产品或同一牌号的产品组成，单批重量不大于60吨。
5.3 取样与制样
5.3.1 仲裁取样件数按表2的规定确定。
5.3.2 用探针取样器在每件产品中随机采取重量大致相等的试样，每件取样量不少于100g。
5.3.3 将试样混匀，缩分至400g，铺于洁净干燥的托盘中，厚约1~3mm，置于100±5℃烘箱中烘至恒重（约10-20分钟），置于干燥器中冷却至室温后，均分为4份，装入洁净的磨口瓶中，分别供仲裁分析用、备用及供需双方保存。
5.4 检验结果的判定
产品化学成份和物理性能不符合本标准时，该批产品不合格；表观质量不符合本标准时，该件产品不合格。
表2 仲裁取样数量
同批产品包装件数
仲裁取样件数

同批产品包装件数
仲裁取样件数
1~5
全部

61~99
9
6~11
5

100~149
10
12~20
6

150~199
11
21~35
7

200~299
12
36~60
8

300~399
13

6 包装、标志、运输、贮存和质量证明书
6.1 包装
四氧化三钴产品用塑料袋密封包装后置于铁桶中，每桶净重25 kg。
6.2 标志
产品外包装应印有产品名称、批号、净重、本标准号、供方名称、供方地址，并有“防潮”、“轻放”、“向上”字样或标志。
6.3 运输
产品运输时应小心轻放，不得撞击、滚动和倒置，应与其他物品分开堆放。
6.4 产品应贮存于干燥、通风、无腐蚀性气体的仓库中，不得与酸、碱、油类和化学品贮存在一起，严防受潮、腐蚀。
6.5 质量证明书
每批产品应附有质量证明书，其上注明：
a) 供方名称；
b) 产品名称、牌号、批号、批重与产品件数；
c) 分析检测结果及检验部门印记；
d) 本标准号；
e) 出厂日期。

3

附录A
高频感应炉燃烧红外吸收法测定四氧化三钴中硫和碳量
（规范性附录）

A1 范围
本方法规定了四氧化三钴中硫和碳的测定方法。
本方法适用于四氧化三钴中硫和碳量的测定。测定范围：硫量0.002%～0.600%；碳量0.002%～0.900%
本方法遵守GB/T 1467-78《冶金产品化学分析方法标准的总则及一般规定》。
A2 方法提要
在助熔剂的存在下，在高频感应炉内通入氧气流，使试样在高温下燃烧，硫和碳分别生成二氧化硫和二氧化碳气体进入红外吸收池，仪器自动测量其对红外能的吸收后，计算并显示结果。
A3 试剂和材料
A3.1净化剂和催化剂
A3.1.1 无水高氯酸镁
A3.1.2 碱石棉
A3.1.3 石英棉
A3.1.4 脱脂棉
A3.1.5 稀土氧化铜或镀铂硅胶
A3.2 助熔剂
低碳低硫铁、钨、锡：Fe+W (0.5g+1.2g)
A3.3 坩埚
陶瓷坩埚（φ25mm*25mm），使用前应在1200摄氏度下灼烧1～1.5h，冷却后取出放于干燥器中备用。
A3.4 钢铁标样：
A3.4.1 标准钢样：硫含量0.20～1.50%，碳含量0.10～0.90%。
A3.4.2 标准钢样：硫含量0.0020～0.05%，碳含量0.0020～1.00%。
A4 仪器
高频红外气体分析仪（附电子交流稳压器）
仪器工作条件见表A1。
频率>6.0MHz 检测器灵敏度：1ppm

A5 分析步骤
A5.1 仪器准备
按表A1确定测定条件，按仪器说明书准备好仪器待用。
表A1 仪器工作条件（参考件）
使用ELTRA CS800高频红外分析仪测定硫和碳的参考工作条件如下表：
载气
输入氧气压力MPa
系统气体压力MPa
最短分析时间s
氧气流量L/min
氧气>99.5%
0.15
0.4～0.6
21
3
A5.2 稳定仪器
通过燃烧几个类似于待测试样的样品来调整和稳定仪器。
A5.3 校正仪器
A5.3.1 称取0.1~0.5g的标准钢样（A3.4.1），置于坩埚（A3.3）中，加入助熔剂（A3.2）。
A5.3.2 将坩埚放到炉子的支座上，升到燃烧位置，按仪器说明书中的校准步骤进行操作，反复做2～4个标准钢样，直到标准钢样中硫和碳的分析结果稳定在误差范围内为止。
A5.4 空白校正
A5.4.1 称取0.1~0.5g的标准钢样（A3.4.2），置于坩埚（A3.3）中，加入助熔剂（A3.2）。
A5.4.2 将坩埚放到炉子的支座上，升到燃烧位置，按仪器说明书中的校正空白步骤进行操作，反复做3～6个标准钢样，分别得到一个重现性较好的硫和碳的平均结果，然后分别扣除标准钢样（A3.4.2）中硫和碳的百分含量，得到的空白值贮存在计算机中（当试样中硫和碳的含量分别>0.1%时，A5.4条省略）
A5.4.3 空白值确定之后，按（A5.3）再重复一次标准钢样的测定，测定结果应稳定在误差范围之内，再分别选择一个与被测试样含硫量和含碳量相当的标样复验。
A5.5 测定
A5.5.1 称取0.1~0.5g试样，置于坩埚（A3.3）中，加入助熔剂（A3.2）。
A5.5.2 将坩埚放到炉子的支座上，升到燃烧位置，按仪器说明书中的分析步骤操作，仪器自动扣除空白之后分别显示出硫和碳的质量百分数。

附录B
四氧化三钴中氧化亚钴的定量相分析
-----X射线衍射K值法
（资料性附录）

B1 范围
本方法规定了四氧化三钴中氧化亚钴相的测定方法。
本方法适用于四氧化三钴中氧化亚钴相的测定。
B2 工作原理
一种物相的X射线衍射花样是该物相的晶体结构特征表征。
用K值法对两相或两相以上试样进行X射线衍射定量分析时，某相的衍射线累积强度与该物相在试样中的含量由公式（1）、（2）进行计算：
=…………………………（1）
=…………………………（2）
式中： ─a相在待测粉末中的质量含量；
─比例常数。对同一辐射，该常数与待测a相及参考物质有关 ；
─待测粉末加入参考物质后，a相晶面的衍射线累积强度；
─待测粉末加入参考物质后，参考物质晶面的衍射线累积强度；
─参考物质中a相晶面的衍射线累积强度；
─参考试样中参考物质晶面的衍射线累积强度；
─待测粉末加入参考物质后，参考物质的质量；
─待测粉末加入参考物质后，所取待测粉末的质量；
─参考试样中待测相物质的质量。
─参考试样中待测相物质的质量。
本方法特点是通过先求值最后测定。
B3 试样的要求和制备
B3.1 配样
B3.1.1称重
配样称重时，质量的相对偏离量不得大于0.1%。
B3.1.2参考物质与参考试样
B3.1.2.1参考物质的选择
选择参考物质的原则是：
a．在测试过程中，其物理、化学性质稳定，不易潮解。
A．用于测试的衍射线强度要强，其峰位与待测相的测量衍射线接近而又互不重叠，也不受其它衍射线的干扰；
B．参考物质的线吸收系数、颗粒直径应与待测相尽量接近。颗粒直径要符合本标准B4.1.2.2的要求。
B3.1.2.2 参考物质、待测相的线吸收系数和颗粒直径应满足公式（3）：

式中：--氧化亚钴的线吸收系数，1/Bm;
--参考物质与氧化亚钴的混合物的线吸收系数；
D--颗粒直径，μm。
参考物质和待测相的颗粒直径允许范围为0.1～50μm。
B3.1.2.3 求值时，纯参考物质与纯氧化亚钴混合而成的参考试样的配比建议为：

当参考物质与氧化亚钴的被测试样衍射线累积强度相差较大时，应改变配比，增强弱衍射线的累积强度。
B3.1.2.4 待测粉末中加入参考物质的量应使混合试样中氧化亚钴相与参考物质所选用的衍射线累积强度基本相当。
注：混合试样指待测粉末加入参考物质后制成的试样。
B3.1.3 待测粉末与混合试样
B3.1.3.1 在整个测定过程中，待测粉末与混合试样必须不发生相变、不潮解、化学性质稳定。
B3.1.3.2 待测粉末的颗粒直径应满足B3.1.2.2的要求。
B3.1.4 混样
将B3.1.2.3和B3.1.2.4配成的粉末分别用玛瑙乳钵研细混合均匀。
B3.2 试样的制备
B3.2.1 参考试样和混合试样的大小与厚度
在任何选用的衍射位置，X射线的照射区域不得超出试样的表面范围。
试样的厚度应满足公式（4）：

式中： ──试样的厚度，cm；
── 掠射角，度；
──试样的线吸收系数，1/Bm;
──按国际物理常数表计算得的混合粉末密度，g/cm3;
──-混合粉末的实测密度，g/cm3。
B3.2.2 制样
采用常用的试样架，将研磨好的混合粉末倒入试样架内，在框架上面放一块大于框架、约300号的金相砂纸（也可用相应粗糙的毛玻璃），在砂纸上面放一块与试样架大小一致的玻璃片，垂直压紧成型。
B4 实验仪器和实验条件
B4.1 衍射仪
衍射仪综合稳定度*优于1%。
B4.2实验条件
B4.2.1扫描步长
选用0.01度或0.005度为宜。
B4.2.2 驻留时间
选用4s或4s以上为宜。
B4.3衍射峰形要求
峰高应大于背底波动幅度的4倍。
峰高约为半高宽的4倍为宜。
B5 实验步骤及结果计算
在作定量测定之前，参考试样和混合试样的衍射强度先要与JBPDS标准卡片校对，检查参考物质和待测相有无择优取向。若存在择优取向，则应重新制样，尽量改善或消除择优取向。
B5.1 参考试样值的测定
B5.1.1 欲求值的纯氧化亚钴相，须先进行X射线衍射定性分析检查其纯度，不得出现杂质衍射线条。
B5.1.2 按B3.1.2选择的纯参考物质，应按B5.1.1进行纯度检测。
B5.1.3 按B3.1.1和B3.1.2分别配样。
B5.1.4 按B3.1.4和B3.2制样。
B5.1.5 记录所选用的各衍射线的累积强度。
B5.1.6 每个试样至少重复制样三次，每次制成的试样测量三次衍射线累积强度。把每次的衍射线累积强度值代入公式（2）求出每次的值，取其平均值。要求每次测量数据的相对标准偏差（）要与仪器的综合稳定度相当。按公式（5）计算：

式中：──n次测量结果的平均值；
──第I次测量结果；
n ──测量次数。
B5.1.7 按公式（2）计算值。
B5.2 氧化亚钴相含量的测定
B5.2.1按B3.1.2.4在待测粉末中加入参考物质，按B3.2.2制样，以使被测的氧化亚钴相所选取的各衍射线符合B4.3。
B5.2.2 按B5.1.6记录各相应衍射线的累积强度。
B5.2.3 将B5.1.7测定的值和B5.2.2的结果代入公式（1）计算出氧化亚钴相的百分含量。
B5.3若满足上述要求，则相对偏差≤5%。
l 本标准仪器综合稳定度是指同一实验条件下对同一试样的同一衍射面，每隔10min测量一次衍射强度，在8h内所测衍射线强度值的相对标准偏差。