锰矿石的物相分析.docx

锰矿石的物相分析锰矿石的物相分析在自然界中，锰是以氧化锰的形态存在于各种岩石中。有实际价值的锰矿物，是由不同价态组成的氧化锰矿或碳酸锰矿即菱锰矿。根据锰在自然界中的存在情况及工业用处，对锰矿石进行物相分析时，通常只要求测定几种主要锰矿物。在个别情况下，才需测定锰方解石及锰菱铁矿。本节介绍的锰矿物相分析流程，主要测定MnO2、Mn2O3及MnCO3这三个组分。一、几种主要锰矿物的测定主要锰矿物及其表示符号为：菱锰矿水锰矿·褐锰矿软锰矿MnCO3Mn2O3，3Mn2O3·MnSiO3MnO2XYZ其不同分析方案如下：方案一：方案二：方案三：称取0.10.2克试样，置于100毫升烧杯中，参加6N硫酸铵溶液20毫升、9.4N硫酸0.5毫升，在沸水浴上加热1520分钟经常搅拌，随时加水保持体积不变。冷却后过滤于锥瓶中，用水洗810次。残渣留作测定水锰矿、褐锰矿和软锰矿。滤液中参加磷酸15毫升、2%硝酸银溶液5毫升及30%过硫酸铵溶液10毫升，下面分析手续与总锰的测定同，此为菱锰矿的锰量A。方案二：称取0.10.2克试样，置于200毫升烧杯中，加1%硫酸100毫升，在室温搅拌1小时，过滤，下面手续同上法。2、水锰矿Mn2O3和褐铁矿3Mn2O3·MnSiO3的测定方案三：称取0.10.2克试样，置于铂皿中，用水润湿。加混合液50毫升2N硫酸2克氟化钾2毫升氢氟酸，在沸水浴上加热30分钟经常搅拌，随时加水保持原来体积，冷却后过滤。滤液采集于预先盛有15毫升饱和硼酸的锥瓶中，用水洗涤810次。残渣留作测定软锰矿。滤液中参加磷酸15毫升、2%硝酸根溶液5毫升、30%过硫酸铵溶液10毫升，下面手续与全锰的测定同。此为菱锰矿、水锰矿和褐锰矿的锰合量B。由此减去菱锰矿的锰含量A，即为水锰矿和褐锰矿的锰含量。3、软锰矿MnO2的测定将方案三所得的残渣和滤纸置于瓷坩埚中，灰化。然后将残渣移入锥瓶中，参加15毫升磷酸，加热分解，冷却。用水稀释至100150毫升，参加5毫升2%硝酸根溶液、10毫升30%过硫酸铵溶液，下面手续与全锰的测定同。此为软锰矿的锰含量C。可以用方案一或方案二所得的残渣，测定其中水锰矿、褐锰矿和软锰矿的锰的含量，由此减去水锰矿、褐锰矿的锰含量，即为软锰矿的锰含量。附：硅酸锰矿MnSiO3的测定称取13克试样，置于烧杯中，参加100300毫升热水，在水溶上进行机械搅拌，并通以适度的二氧化硫气流处理3小时。过滤此时尽量不使残渣倒到滤纸上，用热水洗涤残渣。将滤纸上的残渣颗粒用水冲洗入原烧杯中，再通二氧化硫气流重复处理，直到试样中没有锰转入溶液中为止。滤出不溶残渣，用以测定硅酸锰矿的锰含量。二、二氧化锰有效氧的测定以二氧化锰形态存在的锰矿物，当MnO2被复原成MnO时所放出的氧量，称为“有效氧。矿石氧化能力的大小，取决于含氧量的多少，即取决于二氧化锰的含量，故有效氧通常以二氧化锰形式表示。二氧化锰的测定，常用草酸钠复原法。以定量的草酸钠复原矿石中的二氧化锰，再用高锰酸钾标准溶液滴定剩余的草酸钠，求出二氧化锰有效氧的含量。反响如下：Na2C2O42H2SO4MnO2MnSO42CO22H2ONa2SO45H2C2O42KMnO43H2SO42MnSO410CO2K2SO48H2O在实际工作中常发现二氧化锰测定不稳的现象。有文献以为这是由于锰被空气氧化，间接氧化草酸钠使测定结果偏高所致。不含锰时，草酸钠在水浴上加热34小时亦不致分解。此催化氧化作用随着酸度增加而逐步降低，当硫酸酸度在15N以上时，则氧化作用极小。采用低酸度溶解，只要采取遮光措施或隔绝空气同样能够防止催化氧化作用，由于光的催化氧化作用的重要因素。因而可采用15N酸度分解试样或在3N酸度下遮光或隔绝空气均能解决二氧化锰测定不稳的问题。测定二氧化锰的准确度较差，如试样中含有能与高锰酸钾起作用的复原性物质亚铁、有机物等以及能氧化草酸钠的物质如Mn3O4、Mn2O3等，均使结果不准，因而用本法测得的只能是近似的结果。一试剂高锰酸钾标准溶液0.1N草酸钠溶液0.25N16.75克草酸钠溶于1000毫升水中。二分析手续称取0.2克试样，置于300毫升锥瓶中，准确参加0.25N草酸钠溶液20毫升，参加21硫酸30毫升，摇匀，加盖，置沸水浴上，加热23小时需经常摇动并不断加水保持原体积至完全溶解后。参加200毫升热水，在7080°用0.1N高锰酸钾标准溶液滴定剩余的草酸钠至淡红色在30秒钟内不消失为终点。同时进行三份空白试验，由空白及试样所消耗的高锰酸钾溶液的差值计算结果。以二氧化锰形式表示。式中V1滴定空白所消耗的高锰酸钾溶液毫升数；V2滴定试样所消耗的高锰酸钾溶液毫升数；T高锰酸钾对二氧化锰的滴定度克/毫升；即TN×0.04347。如结果以有效氧表示则应为N×0.008N为高锰酸钾标准溶液的当量浓度。G试样重量克。三、氧化锰的测定氧化锰的结果可按差减法算出。即自全锰量中减去二氧化锰的含量，求得氧化锰的含量。氧化锰结果的误差大小，由全锰和二氧化锰有效氧的测定结果所带来的误差而决定。其计算方法如下：%MnOMn%MnO2%×Mn/MnO2×MnO/MnMn%MnO2%×0.6319×1.2912