锰矿石中锰的物相分析之二

Question

如题所述

Answer 1

方法提要

本分析系统可测定菱锰矿、褐锰矿、水锰矿（Mn₂O₃）、软锰矿等的含量。方法系基于用（NH₄）₂SO₄（pH=2）浸取菱锰矿，继之，用H₂SO₄⁃KF⁃HF浸取三价锰矿物，残渣用HNO₃⁃H₂SO₄分解，测定软锰矿。分析流程见图1.30。

图1.30 锰矿石中锰的物相分析流程之二

试剂配制

132g/L（NH₄）₂SO₄溶液（pH=2）称取132g（NH₄）₂SO₄溶于800mL 水中，用精密pH试纸检查，用稀H₂SO₄和稀NH₄OH调至pH=2，用水稀释至1000mL。

H₂SO₄⁃KF⁃HF 混合溶液 33g KF 溶于450mL 的H₂SO₄（1+17）中，再加50mL HF，混匀，溶液保存在塑料瓶中。

分析步骤

（1）方锰矿或菱锰矿的测定。称取0.1～0.2g 试样于200mL 烧杯中，加入25mL（NH₄）₂SO₄溶液，在室温条件下，浸取4h（分析菱锰矿时在60～70℃水浴上，浸取30min）。过滤，用132g/L的（NH₄）₂SO₄溶液洗涤5～6次，冷却。向溶液中加入3g固体的Na₄P₂O₇·10H₂O，搅拌至完全溶解，再用酸或碱中和溶液至pH=7（用精密pH试纸试验），用电位滴定法（或其他适当的方法）测定Mn，为方锰矿或菱锰矿中的Mn量。

（2）水锰矿和褐锰矿的测定。将上述残渣及滤纸放入150mL塑料杯中，加入30mL H₂SO₄⁃KF⁃HF混合溶液，在90～95℃水浴上浸取 1h。冷却，用塑料漏斗过滤，用稀（NH₄）₂SO₄溶液洗涤10次（Mn³⁺含量低时洗涤6～7次）；滤液接入塑料器皿中，加入15mL H₂SO₄⁃H₃PO₄⁃H₂O（1.5+1.5+7）混合溶液、2～3滴5g/L二苯胺磺酸钠指示剂，用亚铁标准溶液滴定至紫色消失，测得Mn量为水锰矿和褐锰矿中的Mn。

（3）软锰矿的测定。将最终残渣移入原烧杯中，用HNO₃和H₂SO₄处理至不出现黑色后冒烟近干。冷却，转为H₃PO₄介质，氧化为MnO₄-，用摩尔盐滴定法测定Mn。

当试样中含有硬锰矿时，最好通过“有效氧”的方法测定Mn，计算Mn³⁺和Mn⁴⁺的矿物量。“有效氧”的分析步骤：称取0.1～0.2g试样于250mL 锥形瓶中，准确加入50mL FeSO₄溶液（40g FeSO₄·7H₂O溶于400mL H₂SO₄（1+1）中，用水稀释至1000mL，混匀），塞上带活门的瓶塞，在沸水浴上加热0.2～2h，至试样完全溶解为止（若残渣中仍有黑色颗粒，长时间不溶，说明试样研磨得不好，或称样太多）。取下，冷却至室温，加5mL H₃PO₄（1+1）及3滴5g/L二苯胺磺酸钠指示剂，用c（K₂Cr₂O₇）=0.1mol/L的标准溶液滴定剩余的Fe²⁺至紫色出现为终点。同时作空白试验。