不同氧化法—硫酸亚铁铵滴定法测定锰矿石、硫酸锰中锰含量

2018-07-11卢燕，黄忠

中国锰业 2018年3期

卢　燕，黄　忠

(中信大锰矿业有限责任公司大新锰矿分公司检测中心，广西大新　532315)

锰在自然界分布很广，几乎各种矿石及硅酸盐的岩石中均含有锰[1]。锰是钢铁工业不可缺少的原料。锰是一种极强的还原剂，它可以从钢水中吸收全部的氧，使钢中没有氧化铁，成为无孔的钢锭。其次，锰也是一种极好的去硫剂，它可以将钢水中全部的硫去掉，钢中加入少量锰就可以大大增高钢的机械性能，如延性、展性、韧性以及抗磨损能力。锰钢、锰铁以及锰与铜、铝、镍、钴等制成的各种合金和锰的化合物在工业上用途极大[2]。硫酸锰是合成脂肪酸的作物需要的微量元素，因此硫酸锰可以做为肥料施进土壤，可以增产。硫酸锰加到动物饲料中，有催肥的效果。硫酸锰也是制备其它锰盐的原料和分析试剂。在电解锰、染料、造纸以及陶瓷等工业生产中也要用到硫酸锰。全锰含量是评价锰矿石和硫酸锰品质的主要指标。因原料硝酸铵采购限制，采用原料高氯酸代替，且提高工作效率的同时能确保结果准确和稳定性。本试验主要对硝酸铵氧化法[3]和高氯酸氧化法[4]两种不同溶解方法测定的对比试验。

1　试验内容

1.1　硫酸亚铁铵滴定法原理

试样经盐酸、硝酸、磷酸溶解后，在磷酸介质中，加入硝酸铵或高氯酸将锰氧化成三价，以N-苯代邻位氨基苯甲酸作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，据滴定试样与空白试验所消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液的差值计算锰含量。

1.2　主要仪器与试剂

仪器：电子天平，电热板(1 000 W)。

试剂：磷酸；硝酸；盐酸；高氯酸；N-苯代邻位氨基苯甲酸溶液(0.2%)；硫磷混合酸溶液(2+3+5)；重铬酸钾标准溶液C(1/6K2Cr2O7)=0.04 mol/L；硫酸亚铁铵标准溶液C[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]≈0.04 mol/L；锰矿石标样含量(32.54%)；硫酸锰对比样含量(32.02%)。

1.3　试验步骤

1.3.1硝酸铵氧化法

加入5 mL硫酸，摇匀。再加20 mL磷酸，摇匀。然后加热溶解，微沸加入3～5 mL硝酸，继续加热使碳及有机物氧化，待大气泡及黄烟消失液面平静后，加热至冒三氧化硫白烟3～5 min(冒白烟时间与电热板温度有关)，取下，看到瓶内有微白烟出现，立即加入2～3 g硝酸铵(加入硝酸铵时的温度应在220～240℃)，并边加边充分摇动锥形瓶，使二价锰氧化完全，驱尽黄色氧化氮气体(可用洗耳球吹)。

1.3.2高氯酸氧化法

加入5 mL盐酸(分析纯)，摇匀。再加20 mL磷酸，摇匀。然后加热溶解至微沸，趁热加入5 mL硝酸，边加边摇，加完后摇动锥形瓶破坏碳及有机物，加热至冒微磷酸烟(液面平静)，取下，加入2 mL高氯酸，边加边摇，加热至溶液液面平静，使二价锰氧化完全，取下。

以上两种方法所得的溶液冷却至70℃左右，加50 mL超纯水，边加边摇，加完后充分摇动溶解盐类，流水冷却至室温。用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至浅红色，滴加2滴N-苯代邻氨基苯甲酸指示剂溶液，继续滴定至亮黄色即为终点，记录滴定体积。