CN112526060A - 一种锰矿中锰的检测方法 - Google Patents

一种锰矿中锰的检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112526060A
CN112526060A CN202011166845.XA CN202011166845A CN112526060A CN 112526060 A CN112526060 A CN 112526060A CN 202011166845 A CN202011166845 A CN 202011166845A CN 112526060 A CN112526060 A CN 112526060A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
manganese
manganese ore
beaker
sodium pyrophosphate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011166845.XA
Other languages
English (en)
Inventor
谢锦官
谢吉祥
刁承民
陈勇
展卫星
李小梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yancheng Lianxin Iron and Steel Co Ltd
Original Assignee
Yancheng Lianxin Iron and Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yancheng Lianxin Iron and Steel Co Ltd filed Critical Yancheng Lianxin Iron and Steel Co Ltd
Priority to CN202011166845.XA priority Critical patent/CN112526060A/zh
Publication of CN112526060A publication Critical patent/CN112526060A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/16—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using titration
    • G01N31/162—Determining the equivalent point by means of a discontinuity
    • G01N31/164—Determining the equivalent point by means of a discontinuity by electrical or electrochemical means

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

本发明涉及冶炼技术领域，尤其涉及一种锰矿中锰的检测方法，其包括如下检测分析步骤：第一步，试样分解：第二步，残渣处理：第三步，电位测量：第四步，待测锰矿石的检测。本发明提供的检测方法工艺简单、检测成本低且检测结果精确。

Description

一种锰矿中锰的检测方法
技术领域
本发明涉及冶炼技术领域，尤其涉及一种锰矿中锰的检测方法。
背景技术
锰矿及其精矿是钢铁、化工、电池等行业的基本原材料，与国民经济息息相关。锰含量是锰矿和精矿全球贸易中决定价格的关键因素。然而，使用电位法测定锰矿石和精矿中锰含量的国际标准ISO 4298:1984已经出版了36年。从科学精度和可用性的角度来看，ISO 4298:1984可能不能完全满足实际需要和绿色化学的要求。ISO 4298:1984的修订对锰矿和精矿的生产、贸易和仲裁具有重要意义。
早在1946年，Lingane和Karplus提出了用高锰酸盐电势滴定法在焦磷酸盐中性溶液中测定锰(II)的方法。他们的研究表明该方法具有以下优点:(1)滴定电位的测定结果准确，(2)滴定过程对金属(如氯、铁(III)、钴、铜、镍、铬(III)、锌、镁和镉)的干扰较小。随后，通过对样品酸干扰影响的研究以及不同离子范围的扩展，证明了该方法的通用性。从这些研究中我们发现焦磷酸盐在反应中起着重要的作用，但是不同的环境下，不同的焦磷酸盐浓度及用量对检测结果的精确度有着很大的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供工艺简单、检测成本低且检测结果精确的一种锰矿中锰的检测方法。
本发明是通过以下技术方案予以实现：
一种锰矿中锰的检测分析方法，其包括如下检测分析步骤：
第一步，试样分解：
——将0.5g标准锰矿石放入聚四氟乙烯烧杯中，用几滴水湿润，加入10ml盐酸和2ml硝酸，盖上表面皿加热，直到氮气不再产生，然后冷却；
——向冷却后的聚四氟乙烯烧杯中加入5ml高氯酸，再次加热使锰矿石分解后，冷却溶液；
——将冷却后的溶液转移至烧杯中，加入5ml氢氟酸并蒸发，直到出现浓密的高氯酸白色烟雾后冷却溶液；
——向冷却后的溶液内加入10ml盐酸后，加热直至盐溶解；
——将不溶性残渣过滤并用温水洗涤8-10次，滤液保留；
第二步，残渣处理：
将含有残渣的滤纸放入坩埚中，在600～700℃下干燥、烧焦，最后在900～1000℃与2g碳酸钠熔合后冷却；
——将冷却后装有熔体的坩埚放入烧杯中，加入10ml盐酸和30-40ml水，加热使熔体溶解，然后取出坩埚，用水冲洗到烧杯中；
——将烧杯中的熔体溶液冷却后加入滤液(A)；
第三步，电位测量：
——将烧杯内的混合液转移到容量瓶内，用水稀释并连续搅拌后，将其中50ml的溶液转移到一个装有饱和焦磷酸钠溶液的烧杯中，并用盐酸/碳酸钠将溶液的PH值调至7.0，并用电位滴定仪滴定高锰酸钾溶液，直到在电压表上观察到最大的偏转峰，该饱和焦磷酸钠溶液由120g焦磷酸钠溶解在1000ml的去离子水中，静置24h后的上清液制得；
电位滴定仪根据公式(1)计算锰的内容,表示为一个百分比的质量,ωMn(％)，
Figure BDA0002746086810000031
C:是经认证的市售高锰酸钾溶液的物质浓度，单位为摩尔每升；
V1:为高锰酸钾溶液的体积，以ml为单位，用于滴定所测溶液的剩余部分；
V2:为空白试验溶液滴定用的高锰酸钾溶液的体积，单位为ml；
m:为锰矿石试验部分的质量，以克为单位；
γ：为溶液的体积比；
54.938：是锰的分子量，单位是克/摩尔；
ωMn(％)：Mn2+与MnO的化学计量比；
A：是测试部分的吸湿水分含量，以质量百分比表示，根据ISO 310测定。
——将电位滴定仪测量并显示的ωMn(％)结果与标准锰矿石的含量进行比较，直至该结果与标准锰矿石的含量吻合，否则改变饱和焦磷酸钠溶液的用量，直至该结果与标准锰矿石的含量吻合；
第四步，将0.5g标准锰矿石换成0.5g待检测锰矿石，按照上述方法步骤及用量进行检测，电位滴定仪检测的数值即为该锰矿石的锰含量。
进一步，电位测量时，若烧杯中出现白色析出物，则需增加饱和焦磷酸钠溶液的用量，反之减少饱和焦磷酸钠溶液的用量。
优化的，饱和焦磷酸钠溶液的用量为150ml。
优化的，盐酸的密度为1.19g/mL，氢氟酸的密度为1.14g/mL，高氯酸的密度为1.51g/mL，硝酸的密度为1.40g/mL。
发明的有益效果
本发明保护的一种锰矿中锰的检测方法，方法比较简单，优化后的方法测量平均值与参考值之差为-0.09％～0.09％，(标准差为0.01％～0.08％)。但优化后的方法比ISO4298方法的检测结果更接近于参考值。
综合来看，优化方法得到的数值与参考值基本一致，说明该方法具有较高的准确度，可以满足分析性能要求。
附图说明
图1为本发明实验流程图；
具体实施方式
一种锰矿中锰的检测分析方法，其包括如下检测分析步骤：
第一步，试样分解：
——将0.5g标准锰矿石放入聚四氟乙烯烧杯中，用几滴水湿润，加入10ml盐酸和2ml硝酸，盖上表面皿加热，直到氮气不再产生，然后冷却；
——向冷却后的聚四氟乙烯烧杯中加入5ml高氯酸，再次加热使锰矿石分解后，冷却溶液；
——将冷却后的溶液转移至烧杯中，加入5ml氢氟酸并蒸发，直到出现浓密的高氯酸白色烟雾后冷却溶液；
——向冷却后的溶液内加入10ml盐酸后，加热直至盐溶解；
——将不溶性残渣过滤并用温水洗涤8-10次，滤液保留；
由于某些锰矿、精矿类型具有很强的吸湿性，因此吸湿性含水率必须采用重量法测定，同时测定同一分析样品的锰含量。采用上述方法可以将标准锰矿石完全分解，保证检测结果的精确。
第二步，残渣处理：
将含有残渣的滤纸放入坩埚中，在600～700℃下干燥、烧焦，最后在900～1000℃与2g碳酸钠熔合后冷却；
——将冷却后装有熔体的坩埚放入烧杯中，加入10ml盐酸和30-40ml水，加热使熔体溶解，然后取出坩埚，用水冲洗到烧杯中；
——将烧杯中的熔体溶液冷却后加入滤液(A)；
第三步，电位测量：
——将烧杯内的混合液转移到容量瓶内，，容量瓶的容量为250ml,用水稀释至标记处，并连续搅拌后，将其中50ml的溶液转移到一个装有饱和焦磷酸钠溶液的烧杯中，并用盐酸/碳酸钠将溶液的PH值调至7.0，并用电位滴定仪滴定高锰酸钾溶液，直到在电压表上观察到最大的偏转峰，该饱和焦磷酸钠溶液由120g焦磷酸钠溶解在1000ml的去离子水中，静置24h后的上清液制得；
电位滴定仪根据公式(1)计算锰的内容,表示为一个百分比的质量,ωMn(％)，
Figure BDA0002746086810000051
C:是经认证的市售高锰酸钾溶液的物质浓度，单位为摩尔每升；
V1:为高锰酸钾溶液的体积，以ml为单位，用于滴定所测溶液的剩余部分；
V2:为空白试验溶液滴定用的高锰酸钾溶液的体积，单位为ml；
m:为锰矿石试验部分的质量，以克为单位；
γ：为溶液的体积比；
54.938：是锰的分子量，单位是克/摩尔；
ωMn(％)：Mn2+与MnO的化学计量比；
A：是测试部分的吸湿水分含量，以质量百分比表示，根据ISO 310测定。
——将电位滴定仪测量并显示的ωMn(％)结果与标准锰矿石的含量进行比较，直至该结果与标准锰矿石的含量吻合，否则改变饱和焦磷酸钠溶液的用量，直至该结果与标准锰矿石的含量吻合；
重复多次电位测量步骤，可以在该检测环境下，寻找到最适宜的焦磷酸盐浓度及用量。
第四步，将0.5g标准锰矿石换成0.5g待检测锰矿石，按照上述方法步骤及用量进行检测，电位滴定仪检测的数值即为该锰矿石的锰含量。
通过对标准锰矿石的检测及结果的比对，在该环境下找到最适宜饱和焦磷酸盐溶液的浓度及用量，使检测结果与标准相吻合，然后再用相同的方法及试剂对待检测锰矿石进行检测，使检测结果非常精准。
进一步，电位测量时，若烧杯中出现白色析出物，则需增加饱和焦磷酸钠溶液的用量，反之减少饱和焦磷酸钠溶液的用量。
由于过量的焦磷酸盐会形成Mn(II)-焦磷酸酯(Mn(II)-pp)，而且样品溶液中许多常见的金属离子可以与焦磷酸盐形成可溶性配合物，并相应地消耗一部分焦磷酸盐，如果没有足够的焦磷酸盐使Mn(II)离子完全结合，就会出现白色沉淀物。此时需要增加饱和焦磷酸钠溶液的量，使沉淀逐渐溶解。若检测结果与标准不吻合且没有白色析出物出现，则说明饱和焦磷酸钠溶液过量，需要减少饱和焦磷酸钠溶液的用量。
优化的，饱和焦磷酸钠溶液的用量为150ml，当其他条件不变时，饱和焦磷酸钠溶液的用量为150ml为最佳用量，检测结果与标准吻合。
优化的，盐酸的密度为1.19g/mL，氢氟酸的密度为1.14g/mL，高氯酸的密度为1.51g/mL，硝酸的密度为1.40g/mL。
通过对焦磷酸钠在反应中的作用的研究，最终确定了饱和焦磷酸钠最合适的用量，以消除实验中的例外。这种优化方法的显著特征是减少量或减少某些方面的规模，(例如,测试样品和化学试剂的数量,一个整除部分)的体积,可以显著降低溶剂的消耗和排放废物,从而缩短整体分析时间,但不影响精度的方法。优化后的分析方法以CRMs作为检验样本进行评价，得到验证结果的标准差在0.01％～0.08％之间，表明优化后的方法具有较高的准确度，可以满足分析性能要求。
综上所述，本发明所保护的一种锰矿中锰的检测方法，工艺简单、检测成本低且检测结果精确。
对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种锰矿中锰的检测分析方法，其特征在于，包括如下检测分析步骤：
第一步，试样分解：
——将0.5g标准锰矿石放入聚四氟乙烯烧杯中，用几滴水湿润，加入10ml盐酸和2ml硝酸，盖上表面皿加热，直到氮气不再产生，然后冷却；
——向冷却后的聚四氟乙烯烧杯中加入5ml高氯酸，再次加热使锰矿石分解后，冷却溶液；
——将冷却后的溶液转移至烧杯中，加入5ml氢氟酸并蒸发，直到出现浓密的高氯酸白色烟雾后冷却溶液；
——向冷却后的溶液内加入10ml盐酸后，加热直至盐溶解；
——将不溶性残渣过滤并用温水洗涤8-10次，滤液保留；
第二步，残渣处理：
将含有残渣的滤纸放入坩埚中，在600～700℃下干燥、烧焦，最后在900～1000℃与2g碳酸钠熔合后冷却；
——将冷却后装有熔体的坩埚放入烧杯中，加入10ml盐酸和30-40ml水，加热使熔体溶解，然后取出坩埚，用水冲洗到烧杯中；
——将烧杯中的熔体溶液冷却后加入滤液(A)；
第三步，电位测量：
——将烧杯内的混合液转移到容量瓶内，用水稀释并连续搅拌后，将其中50ml的溶液转移到一个装有饱和焦磷酸钠溶液的烧杯中，并用盐酸/碳酸钠将溶液的PH值调至7.0，并用电位滴定仪滴定高锰酸钾溶液，直到在电压表上观察到最大的偏转峰，该饱和焦磷酸钠溶液由120g焦磷酸钠溶解在1000ml的去离子水中，静置24h后的上清液制得；
电位滴定仪根据公式(1)计算锰的内容,表示为一个百分比的质量,ωMn(％)，
Figure FDA0002746086800000021
C:是经认证的市售高锰酸钾溶液的物质浓度，单位为摩尔每升；
V1:为高锰酸钾溶液的体积，以ml为单位，用于滴定所测溶液的剩余部分；
V2:为空白试验溶液滴定用的高锰酸钾溶液的体积，单位为ml；
m:为锰矿石试验部分的质量，以克为单位；
γ：为溶液的体积比；
54.938：是锰的分子量，单位是克/摩尔；
ωMn(％)：Mn2+与MnO的化学计量比；
A：是测试部分的吸湿水分含量，以质量百分比表示，根据ISO 310测定。
——将电位滴定仪测量并显示的ωMn(％)结果与标准锰矿石的含量进行比较，直至该结果与标准锰矿石的含量吻合，否则改变饱和焦磷酸钠溶液的用量，直至该结果与标准锰矿石的含量吻合；
第四步，待测锰矿石的检测：
将0.5g标准锰矿石换成0.5g待检测锰矿石，按照上述方法步骤及用量进行检测，电位滴定仪检测的数值即为该锰矿石的锰含量。
2.根据权利要求1所述的一种锰矿中锰的检测方法，其特征在于，电位测量时，若烧杯中出现白色析出物，则需增加饱和焦磷酸钠溶液的用量，反之减少饱和焦磷酸钠溶液的用量。
3.根据权利要求2所述的一种锰矿中锰的检测方法，其特征在于，所述饱和焦磷酸钠溶液的用量为150ml。
4.根据权利要求1所述的一种锰矿中锰的检测方法，其特征在于，盐酸的密度为1.19g/mL，氢氟酸的密度为1.14g/mL，高氯酸的密度为1.51g/mL，硝酸的密度为1.40g/mL。
CN202011166845.XA 2020-10-27 2020-10-27 一种锰矿中锰的检测方法 Pending CN112526060A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011166845.XA CN112526060A (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种锰矿中锰的检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011166845.XA CN112526060A (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种锰矿中锰的检测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112526060A true CN112526060A (zh) 2021-03-19

Family

ID=74979026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011166845.XA Pending CN112526060A (zh) 2020-10-27 2020-10-27 一种锰矿中锰的检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112526060A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1522094A1 (ru) * 1986-12-30 1989-11-15 Институт Стандартных Образцов Центрального Научно-Исследовательского Института Черной Металлургии Способ определени азота в стал х
SU1564532A1 (ru) * 1988-03-29 1990-05-15 Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета им.В.И.Ленина Способ получени титранта на основе соединений М @ (III)
CN101639448A (zh) * 2009-09-04 2010-02-03 广东环凯微生物科技有限公司 水中锰浓度快速测定试剂及使用方法
CN103278572A (zh) * 2013-04-26 2013-09-04 四川剑南春（集团）有限责任公司 检测入窖酒糟中有机酸的方法
CN103439454A (zh) * 2013-09-03 2013-12-11 攀枝花学院 电位滴定法测定五氧化二钒含量的方法
CN105424685A (zh) * 2015-11-07 2016-03-23 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种富锰渣中锰含量的检测方法
CN110958990A (zh) * 2017-04-06 2020-04-03 普瑞斯矿产有限责任公司 稳定的合成菱锰矿及其生产方法
CN210514292U (zh) * 2019-07-03 2020-05-12 盐城市联鑫钢铁有限公司 钢水成分在线检测装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1522094A1 (ru) * 1986-12-30 1989-11-15 Институт Стандартных Образцов Центрального Научно-Исследовательского Института Черной Металлургии Способ определени азота в стал х
SU1564532A1 (ru) * 1988-03-29 1990-05-15 Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета им.В.И.Ленина Способ получени титранта на основе соединений М @ (III)
CN101639448A (zh) * 2009-09-04 2010-02-03 广东环凯微生物科技有限公司 水中锰浓度快速测定试剂及使用方法
CN103278572A (zh) * 2013-04-26 2013-09-04 四川剑南春（集团）有限责任公司 检测入窖酒糟中有机酸的方法
CN103439454A (zh) * 2013-09-03 2013-12-11 攀枝花学院 电位滴定法测定五氧化二钒含量的方法
CN105424685A (zh) * 2015-11-07 2016-03-23 武钢集团昆明钢铁股份有限公司 一种富锰渣中锰含量的检测方法
CN110958990A (zh) * 2017-04-06 2020-04-03 普瑞斯矿产有限责任公司 稳定的合成菱锰矿及其生产方法
CN210514292U (zh) * 2019-07-03 2020-05-12 盐城市联鑫钢铁有限公司 钢水成分在线检测装置

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHENGLIN YAN 等: "Optimization and evaluation of the method for the determination of the manganese content in manganese ores and concentrates as described in ISO 4298:1984", 《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》 *
YANYU QU 等: "Flux growth and enhanced electrochemical properties of LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 cathode material by excess lithium carbonate for lithium-ion batteries", 《JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS》 *
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局: "《GB/T 1506-2002 锰矿石 锰含量的测定 电位滴定法和硫酸亚铁铵滴定法》", 11 September 2002, 中国标准出版社 *
宋义运 等: "电位滴定测定富锂锰基正极材料中锰", 《分析试验室》 *
郝伟东 等: "铁烧结矿与矿石中氧化钙的快速测定", 《理化检验.化学分册》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zendelovska et al. Electrothermal atomic absorption spectrometric determination of cobalt, copper, lead and nickel traces in aragonite following flotation and extraction separation
CN101793830B (zh) 铁矿石中硫含量的测定方法
CN101609078B (zh) 一种快速测定硫酸渣中全铁的方法
Summers Ammonia formation by the reduction of nitrite/nitrate by FeS: ammonia formation under acidic conditions
CN103760158A (zh) 粒铁渣中氧化钙和氧化镁的测定方法
Torres et al. Selenite and selenate speciation in natural waters: Interaction with divalent metal ions
CN106248862B (zh) 一种聚羧酸减水剂中氯离子的测定方法
Ashworth et al. Complexation equilibria of indium in aqueous chloride, sulfate and nitrate solutions: an electrochemical investigation
CN108226143A (zh) 一种检测三元材料或三元前驱体中镍钴锰含量的方法
CN113049654A (zh) 一种白云石、石灰石、白灰中氟离子含量的分析方法
Qian et al. Probing the effect of aqueous impurities on the leaching of chalcopyrite under controlled conditions
Long et al. Galena-pyrolusite co-extraction in sodium chloride solution and its electrochemical analysis
Ponikvar et al. Determination of fluoride in M (SbF6) x compounds
CN112526060A (zh) 一种锰矿中锰的检测方法
Furman Potentiometric titrations
Christl Magnesium binding by terrestrial humic acids
CN112415129A (zh) 烧结矿中钙镁的检测方法
CN102445486A (zh) 一种测定软磁、弹性及高弹性合金中钴元素的分析方法
Perämäki et al. Preliminary studies of iron speciation (Fe2+ and Fe3+) in peat samples using polarography
Liebman et al. Ion Selective Electrode Determination of Free Versus Total Fluoride Ion in Simple and Fluoroligand Coordinated Hexafluoropnictate (PnF 6−, Pn= P, As, Sb, Bi) Salts
Ambo Chemical investigation of leaching and electrochemical behaviour of sensor-based pre-concentrated copper ores with alkaline lixiviant
CN106290542B (zh) 一种具有极高选择性的测定锌电解液中Co2+含量的络合物吸附波极谱法
RU2241983C1 (ru) Способ определения рения и рения в присутствии молибдена методом инверсионной вольтамперометрии
CN110967444A (zh) 一种矿浆电解液样中三价铁离子的检测方法
CN104502337A (zh) 叠氮化钠水相合成母液中各成分的定量检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210319