Mangan cevherindeki kalsiyum içeriğinin Wayeal Atomik Absorpsiyon Spektrophotometre kullanılarak belirlenmesi

Mangan dioksit cevherinde kalsiyum, öncelikli olarak kalsiyum karbonat ve kalsiyum silikat gibi bileşikler halinde bulunur. Yüksek sıcaklıkta eritme sırasında, bu bileşikler yüksek erime noktasına sahip cüruf oluşturma eğilimindedir, bu da erimiş kütlenin viskozitesini artırır ve manganezın indirgenmesini ve ayrılmasını engeller. Kalsiyum içeriğinin belirlenmesi, cüruf hacminin ve cüruf sistemi özelliklerinin tahmin edilmesini sağlar, böylece kok şarj oranında ayarlamalar veya asidik akı (örneğin, kuvars kumu) eklenmesi kolaylaşır. Sonuç olarak, bu eriyik akışkanlığını iyileştirir, metal geri kazanım verimliliğini artırır ve enerji tüketimini düşürür.

Yüksek seviyedeki kalsiyum safsızlıkları, mangan dioksit cevherinin kalitesini olumsuz etkiler. Özellikle pil sınıfı manganez ürünlerinin üretiminde, kalsiyum içeriği son derece sıkı bir şekilde kontrol edilir (genellikle %0.1'den az olması gerekir). Kalsiyumun tespiti, kalsiyumlu gangı gidermek için cevher yıkama, flotasyon veya kimyasal liç gibi ön işlem yöntemlerinin gerekip gerekmediğini belirlemeye yardımcı olur, böylece sonraki ürünlerin kalitesini sağlar. Bazı sedimanter veya hidrotermal mangan dioksit cevherleri genellikle kalsiyumlu minerallerle birlikte bulunur. Kalsiyum içeriği yüksek ancak yatağın belirli bir ölçekte olması durumunda, çelik yapım akısı veya çimento hammaddesi olarak sinerjik geliştirme için düşünülebilir. Analitik sonuçlar, cevherin dereceli kullanımı ve endüstriyel zincirin uzatılması için veri desteği sağlar, böylece genel ekonomik değeri artırır.

Anahtar Kelimeler: Atomik absorpsiyon, Alev yöntemi, Mangan dioksit, Kalsiyum.

1. Deney Yöntemi

1.1 Cihaz Yapılandırması

Tablo 1 Atomik Absorpsiyon Spektrofotometresi Yapılandırma Listesi

1.2 Reaktifler ve Deney Malzemesi

1.2.1 Kalsiyum standart çözeltisi: 1000mg/L

1.2.2 Hidroklorik asit: Garantili reaktif (GR)

1.2.3 Hidrojen peroksit: Garantili reaktif (GR)

1.2.4 %0.2 Lantan klorür çözeltisi: 0.2 gr susuz lantan klorür tartın, ultra saf suda çözün ve bir balon jojede 100mL'ye seyreltin.

1.2.5 Politetrafloroetilen (PTFE) kroze

1.2.6 Analitik terazi (0.0001g okunabilirlik / 1/10000 hassasiyet)

1.2.7 Ultrasonik temizleyici

1.2.8 Dijital elektrikli sıcak plaka

1.3 Numune Ön İşlemi

Numuneden 0.1 gr (en yakın 0.0002 gr'a kadar) hassas bir şekilde tartın ve 50mL'lik bir PTFE kroze içine koyun. 10mL (1:1) hidroklorik asit ekleyin ve karıştırın. Ardından 5mL hidrojen peroksit ekleyin (önce damla damla ekleyin ve reaksiyon tamamlandıktan sonra kalan reaktifi tek seferde ekleyin) ve tekrar karıştırın. Asidi buharlaştırmak için 250 °C'de bir sıcak plaka üzerinde ısıtın, içerik yaklaşık bir bezelye büyüklüğüne kadar azalana kadar. Çıkarın ve hafifçe soğumaya bırakın, ardından krozenin iç duvarını %0.2'lik lantan klorür sulu çözeltisi ile durulayın. Çözeltiyi 50mL'lik bir balon jojeye aktarın, %0.2'lik lantan klorür sulu çözeltisi ile işarete kadar seyreltin ve sonraki ölçüm için iyice karıştırın. Aynı prosedür kullanılarak eş zamanlı olarak bir numune körü hazırlanmalıdır.2. Sonuç ve Tartışma2.1 Element için Spektral Koşullar

Parametre

Ca (Kalsiyum)

Konsantrasyon Seviyesi

Bir Numune Kromatogramı

Numune Adı

Numune Kütlesi (g)

2. Hem kalibrasyon eğrisi standartları hem de numuneler %0.2'lik lantan klorür sulu çözeltisi ile hacme seyreltilir. Alev atomik absorpsiyon spektrometrisi ile kalsiyum tayininde, kimyasal girişimleri ortadan kaldırmak ve kalsiyum için serbest bırakıcı ajan olarak lantan çözeltisi kullanılır.

4. Sonuç

Deneysel sonuçlardan, kalsiyum için doğrusal korelasyon katsayıları 0.999'dan büyük ve üç tekrarlı enjeksiyonun RSD'si %0.2'den azdır. Bu yöntem doğru, güvenilir ve yüksek hassasiyetlidir ve mangan dioksit cevherinde kalsiyum tayini için kullanılabilir.