本發(fā)明涉及一種精鉛材料的檢測方法及其應用。
背景技術：
：目前鉛酸蓄電池行業(yè)絕大多數以電解鉛為主要制造原材料。電解法經過初步除銅，然后鑄型成粗鉛陽極，電解，精鉛在陰極析出，析出鉛入精煉鍋精煉再次除雜質成型。隨著國家環(huán)保要求的提升及原生鉛資源匱乏的現狀，精鉛作為一種新型資源進入市場?；鸱ň毦U的方法：它包括下列步驟a、廢鉛熔化；b、除銻在溫度為500～650℃時加入占廢鉛重量的二十到十分之一的廢蓄電池，攪拌，同時加入占廢鉛重量的四十到二十分之一的氫氧化鈉或碳酸鈉或碳酸氫鈉三到四次，除銻時間為3～4小時，將浮在鉛液上面的銻渣撈去；c、除銅降溫到320～350℃，加入占廢鉛重量的1～1.2％赤磷進行除銅；反應時間為2～3小時，將浮在鉛液上面的銅渣撈去，即得純鉛。隨著火法精練精鉛技術的日益成熟，精鉛質量明顯提高，純度可達到99.99％，成本大幅度下降，污染大大減小，可達到廢水、廢氣、廢渣的零排放，真正實現了無污染再生鉛，使再生鉛生產上了一個新臺階。火法精練與電解法相比，雖然主要成分pb大致相同，但其微量元素不盡相同，傳統(tǒng)的檢測手段和研究方法因無法對精鉛材料中極微量的鉑、鈷、鎳、鉻等元素進行準確定量分析，已不適用于精鉛材料的檢測和研究。技術實現要素：針對上述問題，本發(fā)明提出一種精鉛材料的檢測方法及其應用，對經過火法精練的精鉛材料進行微量元素檢測和對精鉛材料的性能進行研究，為提高鉛酸蓄電池質量提供了合理有效的檢測方法和篩選指標。為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種精鉛材料的檢測方法，包括下列步驟：a.原材料微量元素檢測；b.鉛粉制造：記錄鉛粉的氧化度、視密度、篩析率、fe含量、吸酸值、吸水率；c.鉛膏和制：采用精鉛鉛粉進行正負極用鉛膏和制，記錄鉛膏視密度、針入度、含水量；d.電池裝配及化成：采用拉網極板進行電池組裝及化成，記錄電池化成終點密度、大電流檢測終止電壓；e.電池性能檢測：對比檢測電池電導值、儲備容量、低溫啟動性能、20小時率容量衰減率、40℃自放電性能、水損耗、國標循環(huán)耐久ⅰ。本發(fā)明采用icp-ms微量元素分析技術，對精鉛材料中的鉑、鈷、鎳、鉻等微量元素進行定量分析。與傳統(tǒng)無機分析技術相比，電感耦合等離子體質譜(icp-ms)技術因其具有最低的檢出限最寬的動態(tài)線性范圍干擾少分析精密度高分析速度快以及檢測模式靈活多樣等特點，泛應用于環(huán)境、醫(yī)學、生物、半導體、冶金、石油、核材料分析等領域。同時用精鉛制造鉛粉，經過鉛膏和制、極板涂填、固化干燥后制成拉網生板，記錄鉛粉制造、和膏、涂填、固化干燥過程產品理化指標參數。采用拉網極板制作富液免維護鉛酸蓄電池，并與電解鉛鉛粉制造的電池平行對比檢測電池相關性能。本發(fā)明與現有技術相比有如下益處：本發(fā)明能夠對精鉛材料中的鉑、鈷、鎳、鉻等極微量元素進行定量分析，結果精確，有效識別微量元素對電池性能的影響；本發(fā)明與傳統(tǒng)無機分析技術相比，電感耦合等離子體質譜(icp-ms)技術因其具有最低的檢出限最寬的動態(tài)線性范圍干擾少分析精密度高，能夠準確定量分析精鉛材料中極微量的鉑、鈷、鎳、鉻等元素。具體實施方式下面將結合本發(fā)明的實施例，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。一種精鉛材料的檢測方法，包括下列步驟：a.原材料微量元素檢測，原材料微量元素檢測方法是采用電感耦合等離子體質譜icp-ms檢測技術:與傳統(tǒng)無機分析技術相比，在icp-ms中，icp作為質譜的高溫離子源(7000k)，樣品在通道中進行蒸發(fā)、解離、原子化、電離等過程。離子通過樣品錐接口和離子傳輸系統(tǒng)進入高真空的ms部分，ms部分為四極快速掃描質譜儀，通過高速順序掃描分離測定所有離子，掃描元素質量數范圍從6到260，并通過高速雙通道分離后的離子進行檢測，濃度線性動態(tài)范圍達9個數量級從ppq到1000ppm直接測定。因此，與傳統(tǒng)無機分析技術相比，icp-ms技術提供了最低的檢出限、最寬的動態(tài)線性圍、干擾最少、分析精密度高、分析速度快、可進行多元素同時測定以及可提供精確的同位素信息等分析特性。icp-ms的譜線簡單；檢測模式靈活多樣,廣泛應用于環(huán)境、醫(yī)學、生物、半導體、冶金、石油、核材料分析等領域。b.鉛粉制造：記錄鉛粉的氧化度、視密度、篩析率、fe含量、吸酸值、吸水率；c.鉛膏和制：采用精鉛鉛粉進行正負極用鉛膏和制，記錄鉛膏視密度、針入度、含水量；d.電池裝配及化成：采用拉網極板進行電池組裝及化成，記錄電池化成終點密度、大電流檢測終止電壓；e.電池性能檢測：對比檢測電池電導值、儲備容量、低溫啟動性能、20小時率容量衰減率、40℃自放電性能、水損耗、國標循環(huán)耐久ⅰ。進一步，作為優(yōu)選，對所述原材進行用電感耦合等離子體質譜icp-ms檢測的具體步驟為：稱取0.5g電池鉛粉樣品于消解罐內，加入10mlhno3，在消解罐上加上防爆膜,旋緊頂蓋，將消解罐放入微波爐內，紅外掃描異常監(jiān)控系統(tǒng)的溫度設為220℃。微波消解分兩步進行：步驟1：功率300w，斜坡升溫6min，壓力300psi(1psi＝6.89kpa)，溫控180℃，保持時間4min；步驟2：功率300w，斜坡升溫20min，壓力600psi，溫控210℃，保持時間5min。消解完畢，當壓力顯示小于50psi時，打開罐蓋，將樣品消解液放置通風櫥內靜置抽風至樣品溶液清澈，然后用體積分數2％hno3轉移至100ml容量瓶中，定容，進一步用超純水稀釋溶液至鉛離子濃度大約為500mg/l，在最優(yōu)實驗條件下用hr-icp-ms法測定鉑、鈷、鎳、鉻微量元素含量。在對原材料采用電感耦合等離子體質譜icp-ms檢測時，為提高檢查的精確度，采用用單一的低濃度硝酸溶解原材料精鉛樣品，以低溫慢溶的方式使合金溶解更完全，采用標準和樣品同時加鉛基體消除基體干擾，提高了此類樣品分析的準確度。上述精鉛材料的檢測方法在電池性能判別上的應用，其在對電池性能判別的具體指標為：電池電導值、儲備容量、低溫啟動性能、20小時率容量衰減率、40℃自放電性能、水損耗、國標循環(huán)耐久ⅰ。實施例本發(fā)明精鉛檢測與研究技術包括以下步驟：①成分檢測：電感耦合等離子體質譜(icp-ms)技術，對精鉛中微量元素進行定量測定；②鉛粉制造：采用島津鉛粉機進行鉛粉制造，記錄鉛粉的氧化度、視密度、篩析率、fe含量、吸酸值、吸水率；③鉛膏和制：采用精鉛鉛粉進行正負極用鉛膏和制，記錄鉛膏視密度、針入度、含水量；1鉛粉氧化度76.0±3.0％2鉛粉吸水值100～110ml/kg3鉛膏針入度(+)16±2(-)20±24鉛膏視密度(+)(4.25±0.05)(-)(4.35±0.05)5干生板游離鉛含量正極≤2％；負極≤4％6干生板水分含量≤1％④極板制造：采用拉網板柵進行極板涂填、固化干燥，檢測極板游離鉛含量、水分、跌落強度；⑤電池裝備及化成：采用拉網極板進行電池組裝及化成，記錄電池化成終點密度、大電流檢測終止電壓；⑥電池性能檢測：對比檢測電池電導值、儲備容量、低溫啟動性能、20小時率容量衰減率、40℃自放電性能、水損耗、國標循環(huán)耐久ⅰ。具體電池性能檢測方法與要求：①電導值：電導儀；②儲備容量：參見gb/t5008.1-20135.4.2儲備容量試驗方法；③低溫啟動性能：參見gb/t5008.1-20135.5.1低溫起動能力試驗方法；④20小時率容量衰減率：連續(xù)進行三次20小時率容量測試，計算衰減率，20小時率容量參見gb/t5008.1-20135.4.1；⑤40℃自放電：電池放置于恒溫40℃水浴槽中，水位離大蓋2厘米，每24小時記錄電池開路電壓變化，記錄時間為1個月；⑥水損耗：參見gb/t5008.1-20135.10水損耗試驗方法；⑦循環(huán)耐久?。簠⒁奼b/t5008.1-20135.9.2循環(huán)壽命ⅰ試驗。對比分析利用本發(fā)明精鉛檢測檢測方法得出的電解鉛鉛粉制造的電池平行對比檢測電池相關性能。精鉛電池與國標1#電解鉛電池性能對比檢測，結果顯示：①精鉛相對于國標1#電解鉛而言，其ag、bi、se等元素含量略高；②精鉛與國標1#電解鉛兩個方案電池電導值、儲備容量、低溫啟動性能、充電接受性能、20小時率容量衰減率、水損耗、自放電、循環(huán)耐久壽命等基本相當，無明顯差異。但精鉛生產工藝和設備相對制造成本要低于電解鉛，已作為取代電解鉛材料進行推廣應用。本發(fā)明提出一種精鉛材料的成分檢測方法，采用電感耦合等離子體質譜(icp-ms)技術，對精鉛中微量元素進行定量測定；同時對精鉛材料對電池性能的影響提出研究和驗證方法：以富液啟動鉛酸蓄電池為載體，對精鉛電池電導值、儲備容量、低溫啟動性能、充電接受性能、20小時率容量衰減率、水損耗、自放電、循環(huán)耐久壽命等性能進行對比檢測和判定。最終，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管通過上述實施例已經對本發(fā)明進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權利要求書所限定的范圍。當前第1頁12