工业剖析 Industrial Analysis 第六章 冶金工业剖析 1 金属矿石剖析 2 钢铁剖析 3 有色金属及合金剖析 1 金属矿石剖析 1.1 锰矿石剖析 1.1.1 锰在自然界的存在 锰在自然界中散布很广，在地壳中丰度排第十三 位自然界中已知的含锰矿藏约有150多种，别离属氧 化物类、碳酸盐类、硅酸盐类、硫化物类、硼酸盐类、 钨酸盐类、磷酸盐类等。常见的锰矿藏有软锰矿、硬 锰矿、水锰矿、黑锰矿、褐锰矿、菱锰矿、硫锰矿等。 锰及其化合物许多用于钢铁工业，用锰量占90％～ 95％，首要作为钢铁锻炼过程中的脱氧剂和脱硫剂； 此外锰还用于制作合金、干电池、火柴、印漆、制皂 等，还用处玻璃和陶瓷的着色剂和褪色剂。 1.1.2 锰的剖析化学性质 锰是多价元素，有0、+2、+3、+4、+6、+7 价，因此具有氧化复原性质。 Mn2+在酸性溶液中比较稳定，只能在高酸 度下加热时与强氧化剂反响，如与(NH4)2S2O8、 KIO4等反响生成+7价的MnO4-： 2Mn2+ +5IO4- +3H2O→2MnO4- +5IO3-+6H ＋ 该反响常用于锰的测定。 MnO4-在强酸介质中呈强氧化性；MnO2 和MnO(OH)2也具有必定的氧化性。 1.1.3 锰的测定办法 锰的测定办法有许多，前已介绍了光度法、 AAS法和亚砷酸钠-亚硝酸钠滴定法。锰矿中的剖析 一般用滴定法，首要用电位滴定法(Mn%≥15.00%) 和硫酸亚铁铵滴定法(Mn%=8.00%～60.00%) 1.1.3.1 电位滴定法 试样用酸分化后，加焦磷酸盐，调理pH~7，以 铂电极为指示电极，银电极为参比电极，用 KMnO4标准溶液滴定，将试液中的Mn2+氧化为 Mn3+： 4Mn2++MnO4- +15H2P2O72-＝5Mn(H2P2O7)33+4H2O 1.1.3.2 硫酸亚铁铵滴定法 试样分化后，在磷酸介质中，用硝酸铵或高氯 酸将试液中的Mn2+氧化为Mn3+，以N-苯代邻氨基 苯甲酸为指示剂(在滴定后期入)，用 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至溶液呈亮黄色为终 点： Mn3+ + Fe2+ ＝ Mn2+ + Fe3+ 硝酸铵氧化法：试样加酸加热分化至冒白烟 3~5min，取下稍冷(微冒白烟)，加必定量NH4NO3 并摇摆锥瓶，使Mn2+氧化彻底，驱尽黄色的氧化 氮。 高氯酸氧化法：试样加酸加热分化至微冒白烟 取下稍冷后加必定量HClO4，持续加热至液面安静。 1.1.4 锰矿石剖析 1.1.4.1 试样分化 一般用混酸分化，可以用HCl-HNO3-HClO4HF，分化应在聚四氟乙烯器皿中进行，如分化不 够彻底，过滤后将不溶物及滤纸置于铂坩埚中， 炭化、灰化后于600~700℃灼烧顷刻，再加 Na2CO3进行高温熔融分化，HCl溶液提取后与原 滤液兼并。 也可用H2SO4-H3PO4-HNO3分化，分化前应 将试样于700℃灼烧10min以除掉碳及有机物。 1.1.4.2 全剖析项目 锰矿全剖析项目有：Mn、CO2、H2O+、H2O- 、 S、SiO2、BaO、V2O5、Cu、Pb、Zn、K2O、 Na2O、TFe、Al2O3、CaO、MgO、P2O5，有时 还需测定TCr、Co、Ni、和As。 分量法 CO2、H2O+、 锰 矿 酸分化 试 试 液 样 硫酸钡分量H法2O- S、BaO 高氯酸脱水分量法 SiO2 磷钨钒酸光度法 V2O5 原子吸收光谱法 Cu、Pb、Zn、Ni、 K2O、Na2O 重铬酸钾滴定法或邻菲啰啉分光光度法 TFe EDTA滴定法 Al2O3、CaO、MgO 试 液 磷钼蓝光度法 P2O5 二苯碳酰二肼光度法 TCr 二乙氨基二硫代甲酸银光度法 As 1.2 铅锌矿石剖析 1.2.1 概述 1.2.1.1 铅锌在自然界的存在 铅在地壳中的含量约为0.0016%，首要以硫化 物、碳酸盐等形状存在，其间硫化物占90%以上。 首要的铅矿藏有：方铅石(PbS )、白铅矿(PbCO3)、 铅矾(PbSO4)等。 铅在铅矿中含量一般为1%~xx%；在多金属矿 中的含量＜1%，在中＜0.01%。在绝大多数情况下， 铅与锌共生，还伴生Cu、Ag、Au、Ge、Cd，有时 还有Sb、Bi、Sn、Ga、In、Hg以及黄铁矿、萤石 等。 锌在地壳中均匀含量约为0.02%。首要矿藏有： 闪锌矿 ZnS 红锌矿 ZnO 菱锌矿 ZnCO3 异极矿 ZnSiO3?H2O 闪锌矿常与铅的硫化物共生，伴生少数Cu、Ag、 Au、Ge、Cd、Tl、Sb、Bi、Sn、Ga、In、及黄铁矿、 萤石等。 1.2.1.2 试样的分化 铅矿一般用HCl或HCl-HNO3分化；关于某些 硅酸盐岩石中的铅，试样用酸分化后过滤，残渣再 用碱熔融分化；硫化矿石应先用HCl分化，逸去大 部分H2S，再用HNO3分化。 如需用铂坩埚熔融分化含铅试样，有必要先用酸 分化，滤出残渣再用碱熔融。 锌矿比较简单分化，一般先用HCl再用HNO3 即可。 1.2.1.3 别离办法 为使铅与其它元素别离，可在稀H2SO4中使用 生成PbSO4↓进行别离，Cu、Zn、Fe、Al等均不形 成沉积，与PbSO4一同沉积的有W、Ta、Nb、Ba 及部分Sr和Ca。PbSO4在水中的溶解度较大，但 在稀H2SO4中溶解度大大下降。 也可使用生成PbCrO4↓进行别离，沉积作用在 HAc介质中进行， Cu、Zn、Cd、Ca、Mg等均不 构成沉积，而Ba则有相同的反响；如有Fe3+搅扰， 可加柠檬酸掩蔽。 Pb2+可在0.5%HCl介质中与H2S反响构成 PbS↓，此刻Al、Fe、Mn及碱土金属等不沉积， 而Cu、Bi、Hg、Cd、As等一起被沉积。如在含 有酒石酸或柠檬酸盐的碱性介质中，以Na2S为沉 淀剂，Hg、As等不沉积。 锌的定量别离比较困难。在实践工作中，常 用NH3-NH4Cl进行别离，Fe

上一篇:冶金职业)国内煤炭资源散布详细
下一篇:初一地舆下册同步疑问点精讲