锰矿石的物相分析.doc

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1、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途，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  MnCO3    

2、       Mn2O3，（3Mn2O3·MnSiO3） MnO2   X                   Y                  Z    其不同分析方案如下：    方案一：     方案二：     方案三：     各相锰矿物中锰的实际结果按下式计算： %Mn菱锰矿X水锰矿·褐锰矿Y软锰矿Z总量ΣMn                                      A、B、C（见分析方案中相应的符号）——转入不同相中锰的含量（克）；    G——试样重量（克）；    ΣMn

3、——单独称样测得之总锰量。    （一）试剂    硫酸铵溶液 6N 称取40克硫酸铵溶于水中，稀释至100毫升。    硫酸 9.4N 取硫酸26毫升与水混合后，稀释至100毫升。    硫酸 2N 取硫酸13.9毫升与水混合后，稀释至250毫升。    硼酸 饱和溶液。    其他试剂同锰的测定。    （二）分析手续    1、菱锰矿（MnCO3）的测定    方案一：    称取0.1～0.2克试样，置于100毫升烧杯中，加入6N硫酸铵溶液20毫升、9.4N硫酸0.5毫升，在沸水浴上加热15～20分钟（

4、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8～10次。残渣留作测定水锰矿、褐锰矿和软锰矿。    滤液中加入磷酸15毫升、2%硝酸银溶液5毫升及30%过硫酸铵溶液10毫升，以下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0.1～0.2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，以下手续同上法。    2、水锰矿（Mn2O3）和褐铁矿（3Mn2O3·MnSiO3）的测定    方案三：    称取0.1～0.2克试样，置于铂皿中，用

5、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。滤液收集于预先盛有15毫升饱和硼酸的锥瓶中，用水洗涤8～10次。残渣留作测定软锰矿。    滤液中加入磷酸15毫升、2%硝酸根溶液5毫升、30%过硫酸铵溶液10毫升，以下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

6、将残渣移入锥瓶中，加入15毫升磷酸，加热分解，冷却。用水稀释至100～150毫升，加入5毫升2%硝酸根溶液、10毫升30%过硫酸铵溶液，以下手续与全锰的测定同。此为软锰矿的锰含量（C）。    也可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1～3克试样，置于烧杯中，加入100～300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

7、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被还原成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，常用草酸钠还原法。以定量的草酸钠还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

8、氧）的含量。反应如下： Na2C2O4＋2H2SO4＋MnO2→MnSO4＋2CO2↑＋2H2O＋Na2SO4 5H2C2O4＋2KMnO4＋3H2SO4→2MnSO4＋10CO2↑＋K2SO4＋8H2O    在实际工作中常发现二氧化锰测定不稳的现象。有文献认为这是由于锰（Ⅱ）被空气氧化，间接氧化草酸钠使测定结果偏高所致。不含锰（Ⅱ）时，草酸钠在水浴上加热3～4小时亦不致分解。此催化