阅读说明：本技术 一种硝酸铵法测定碳酸锰矿中锰含量的方法 (Method for determining manganese content in manganese carbonate ore by ammonium nitrate method ) 是由 贾天将 宋薇 陈建红 张�杰 于 2019-11-22 设计创作，主要内容包括：本发明属于化工检测技术领域,涉及一种硝酸铵法测定碳酸锰矿中锰含量的方法。该方法,包括1.称取试样；2.加入磷酸、硝酸,并加热,使试样完全溶解、直到冒出微烟；3.加入硝酸铵,将黄色烟气吹尽,待冷却至60～70℃时,加入蒸馏水,再冷却至室温；4.用标准溶液滴定。本发明,有效缩短分析测量周期,保证测定精密度和准确度,温控过程更加容易和安全,操作方法简单、易于掌握。(The invention belongs to the technical field of chemical detection, and relates to a method for determining manganese content in manganese carbonate ore by using an ammonium nitrate method. The method comprises 1, weighing a sample; 2. adding phosphoric acid and nitric acid, and heating to completely dissolve the sample until slight smoke is emitted; 3. adding ammonium nitrate, completely blowing yellow flue gas, adding distilled water when the yellow flue gas is cooled to 60-70 ℃, and cooling to room temperature; 4. titrate with standard solution. The invention effectively shortens the analysis and measurement period, ensures the determination precision and accuracy, is easier and safer in the temperature control process, and is simple and easy to master in the operation method.)

一种硝酸铵法测定碳酸锰矿中锰含量的方法

技术领域

本发明属于化工检测技术领域，涉及一种硝酸铵法测定碳酸锰矿中锰含量的方法。

背景技术

碳酸锰矿中锰含量的传统测定方法为硝酸铵氧化滴定法，具体采用硝酸、盐酸、磷酸溶解矿样后，在磷酸介质中加入硝酸铵，将样品中的二价锰氧化成三价锰，再加入N-苯基代邻氨基苯甲酸作为指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，计算测得矿中的锰含量。

现有硝酸铵法测定锰矿中锰含量的方法存在诸多缺陷：由于在分解试样时需加盐酸，使得冒烟时间较长，进而导致测定时间较长；温度控制要求高，需要在瓶壁无回流、液体温度220℃左右时，迅速加入固体硝酸铵，并驱尽黄色的氧化氮气体，而这一操作中，如果试样过多，则会造成结果偏低或偏高，这是由于加固体硝酸铵过早，磷酸盐没有完全转化，但如果加迟，又会造成磷酸盐结晶，影响分析结果；另外，加硝酸时，若温度较高、速度过快，会导致部分样品溅出，使得样品溶解不完全，分析误差增大，同时，还存在较大的安全隐患。

现在各锰厂对渣的考核要求越来越高，为了更精确的掌握渣的分析数据，让生产单位及时做好化合工艺各关键点的控制，常常仍采取最原始的办法，多取样、多做样，进而造成质检部人员吃紧，分析成本增加；因此，需要研发一种针对锰矿石、锰渣中锰含量的更加有效的分析测试方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种硝酸铵法测定碳酸锰矿中锰含量的方法，减少测定误差、缩短测定时间、降低操作难度，同时，有效保证测量精度。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下。

一种硝酸铵法测定碳酸锰矿中锰含量的方法，包括如下步骤：

(1)称取0.1g试样并放置于锥形瓶中；其中，试样的粒度≤0.125mm；

(2)加入15mL磷酸、3mL硝酸，并将锥形瓶放置于电炉上加热，使试样完全溶解、直到冒出微烟，取下锥形瓶；其中，磷酸的浓度≥85％，硝酸的配制方法为，量取50mL浓硝酸溶于50mL水中；

(3)加入2g硝酸铵，并充分摇动，同时，将黄色烟气吹尽，待冷却至60～70℃时，加入50mL蒸馏水并使硝酸铵充分溶解，再冷却至室温；

(4)用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至浅红色，加入3～4滴N-苯基代邻氨基苯甲酸指示剂，继续滴定至待测液变为亮黄色，即为终点；其中，硫酸亚铁铵标准溶液的浓度为0.02mol/L。

本发明硝酸铵法测定碳酸锰矿中锰含量的方法的有益效果为：

(1)直接使用磷酸、硝酸溶解试样，不仅可使矿样溶解完全，还使得温度只需控制在220℃左右，温控过程更加容易和安全；

(2)溶解试样后，在加热的浓磷酸介质中对样品进行氧化，再滴定测量，减少了再次添加试剂时所产生的误差，保证测量效果的同时，有效降低操作难度、缩短测定时间；

(3)选择在待测试样冒烟时加入硝酸铵，可使反应更加剧烈、待测试样氧化更完全，提高测量结果的准确性；

(4)有效缩短分析测量周期，保证测定精密度和准确度，操作方法简单、易于掌握，可以满足日常的分析需要。

具体实施方式

实施例1

主要仪器与试剂：

电子分析天平(万分之一)；

磷酸：浓度不小于85％；

硝酸(1+1)：量取50mL浓硝酸溶于50mL水中；

硝酸铵：AR固体试剂；

硫酸亚铁铵标准溶液：0.02mol/L，配制方法为，称取8g硫酸亚铁铵溶于1000mL硫酸(5+95)中，并贮存于棕色瓶中。

另外，实验所用试剂均为分析纯；实验用水为蒸馏水或与其纯度相当的水；标定方法同分析方法一致。

实施例2

一种硝酸铵法测定碳酸锰矿中锰含量的方法，包括如下步骤：

(1)称取0.1000g且粒度不大于0.125mm的试样于300mL锥形瓶中；

(2)加入15mL磷酸、3mL硝酸(1+1)，其中，并将锥形瓶放置于电炉上进行加热，同时，不断摇动锥形瓶，使试样充分分散和溶解，直到冒出微烟，取下锥形瓶；其中，磷酸的浓度≥85％，硝酸的配制方法为，量取50mL浓硝酸溶于50mL水中；

(3)加入2g硝酸铵，并充分摇动，同时，将黄色烟气吹尽，待冷却至60～70℃时(冷却至锥形瓶外壁不烫手即可)，加入50mL蒸馏水并使硝酸铵充分溶解，再冷却至室温；

(4)用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至浅红色，加入3～4滴N-苯基代邻氨基苯甲酸指示剂，继续滴定至待测液变为亮黄色，即为终点；其中，硫酸亚铁铵标准溶液的浓度为0.02mol/L。

实施例3

采用本申请的方法对碳酸锰矿进行测定后，分析结果按下式计算；

Mn％＝C*V*M/m*100％

式中：

C——硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度，单位：mol/L；

M——锰的相对原子质量：54.94；

V——滴定试液所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，单位：mL；

m——称取的矿样质量，单位：g。

具体的，采用实施例2的方法对锰矿石标样GSB03-2587-2010锰矿石2#(样品1)、标准物质GBW07266(样品2)进行分析，并将测定的精密度实验结果列于下表中。

由上表可知，采用本申请方法所测定的结果的精密度为分别为0.031％、0.071％，完全能够满足分析要求。

与此同时，再通过实施例2的方法与现有测定方法分析锰矿样、渣进行比对，结果如下表。

编号	实施例2/％	现有测定方法/％	相对误差
				1	22.50	22.46	0.04
2	22.10	22.00	0.10
				3	15.74	15.61	0.13
4	1.97	1.91	0.06

从上表中可以看出，使用本申请实施例2的方法测量的锰矿中的锰含量与采用现有测定方法进行检测时，结果基本一致，说明利用改进的方法可以达到对碳酸锰矿中锰含量测量的精密度和准确度要求。

采用本发明硝酸铵法测定碳酸锰矿中锰含量的方法，与现有测定方法相比，有如下区别和优势。

(1)现有的硝酸铵法，采用盐酸与磷酸对矿样进行溶解，然而，由于待测液一般先高温加热至300℃，然后再加硝酸，等硝酸烟除净后再冷却至220℃(此时，磷酸还冒有微烟)；如此操作，不仅增加了操作难度，也延长了测定时间，且测定过程不易被掌握。经多次试验分析表明，采用本发明改进的测定方法，直接使用磷酸、硝酸溶样，也可以达到使矿样溶解完全的要求，而且容易控制温度(220℃左右)，相较于传统溶解半小时而言，本发明只需要溶解约十几分钟，明显缩短了分析时间，对于大批量矿样检测的实验室而言，节约了大量的检测时间。

(2)硝酸铵的加入时，溶样温度不宜过高或过低；过高时，易生成粘在锥形瓶底部不再溶解的焦磷酸盐，导致测定结果偏低；过低时，则试样溶解不完全。正确的方法是：当待测试样冒烟时(温度在220℃左右)加入硝酸铵，可以使待测样更好的氧化，且反应比较剧烈，应当在通风橱中进行。

(3)对传统的硝酸铵测定方法的改进，可以很好地缩短分析测量周期，并且能够保持较好的测定精密度和准确度；操作简单，易于掌握，可以满足日常的分析需要。

另外，如果测定的矿样是软锰矿或硬锰矿，则矿样中会含有二氧化锰，因此，在溶样时，需要加入少量的盐酸使其还原，也能对其进行分析测量；然而，由于软锰矿中Mn含量不定，很有可能会导致测量结果不准确，因此，不建议使用硝酸法测量软锰矿的锰含量。