Determinación del contenido de calcio en el mineral de manganeso mediante espectrofotómetro de absorción atómica Wayeal

En el mineral de dióxido de manganeso, el calcio está presente principalmente en forma de compuestos como carbonato de calcio y silicato de calcio. Durante la fundición a alta temperatura, estos compuestos tienden a generar escoria con un alto punto de fusión, lo que aumenta la viscosidad de la masa fundida e impide la reducción y separación del manganeso. La determinación del contenido de calcio permite predecir el volumen de escoria y las características del sistema de escoria, facilitando así los ajustes en la relación de carga de coque o la adición de fundente ácido (por ejemplo, arena de cuarzo). En consecuencia, esto mejora la fluidez de la fusión, aumenta la eficiencia de recuperación de metales y reduce el consumo de energía.

Los altos niveles de impurezas de calcio impactan negativamente la calidad del mineral de dióxido de manganeso. Particularmente en la producción de productos de dióxido de manganeso de grado batería, el contenido de calcio está sujeto a un control extremadamente estricto (generalmente se requiere que sea inferior al 0,1%). La detección de calcio ayuda a determinar si se necesitan métodos de pretratamiento como lavado de mineral, flotación o lixiviación química para eliminar la ganga calcárea, asegurando así la calidad de los productos posteriores. Ciertos minerales de dióxido de manganeso sedimentarios o hidrotermales a menudo coexisten con minerales calcáreos. Si el contenido de calcio es alto pero el yacimiento es de cierta escala, puede considerarse para un desarrollo sinérgico como fundente para la fabricación de acero o materia prima para cemento. Los resultados analíticos proporcionan soporte de datos para la utilización clasificada del mineral y la extensión de la cadena industrial, mejorando así el valor económico general.

Palabras clave: Absorción atómica, Método de llama, Dióxido de manganeso, Calcio.

1. Método Experimental

1.1 Configuración del Instrumento

Tabla 1 Lista de Configuración del Espectrofotómetro de Absorción Atómica

1.2 Reactivos y Material Experimental

1.2.1 Solución estándar de calcio: 1000 mg/L

1.2.2 Ácido clorhídrico: Reactivo garantizado (GR)

1.2.3 Peróxido de hidrógeno: Reactivo garantizado (GR)

1.2.4 Solución de cloruro de lantano al 0,2%: Pesar 0,2 g de cloruro de lantano anhidro, disolver en agua ultrapura y diluir a 100 mL en un matraz aforado.

1.2.5 Crisol de politetrafluoroetileno (PTFE)

1.2.6 Balanza analítica (resolución de 0,0001 g / precisión de 1/10000)

1.2.7 Limpiador ultrasónico

1.2.8 Placa calefactora eléctrica digital

1.3 Pretratamiento de la muestra

Pesar con precisión 0,1 g (hasta el 0,0002 g más cercano) de la muestra en un crisol de PTFE de 50 mL. Añadir 10 mL de ácido clorhídrico (1:1) y agitar para mezclar. Luego añadir 5 mL de peróxido de hidrógeno (primero añadir gota a gota, y después de que la reacción se complete, añadir el reactivo restante de una vez), y agitar de nuevo. Calentar en una placa calefactora a 250 °C hasta que el contenido se reduzca aproximadamente al tamaño de un guisante. Retirar y dejar enfriar ligeramente, luego enjuagar la pared interior del crisol con solución acuosa de cloruro de lantano al 0,2%. Transferir la solución a un matraz aforado de 50 mL, diluir hasta la marca con solución acuosa de cloruro de lantano al 0,2% y mezclar bien para la medición posterior. Se debe preparar un blanco de muestra simultáneamente utilizando el mismo procedimiento.2. Resultado y Discusión2.1 Condiciones Espectrales para el Elemento

Parámetro

Ca (Calcio)

Nivel de concentración

Cromatograma de muestra

Nombre de la muestra

Masa de la muestra (g)

2. Tanto los estándares de la curva de calibración como las muestras se diluyen hasta el volumen con solución acuosa de cloruro de lantano al 0,2%. En la determinación de calcio por espectrometría de absorción atómica de llama, se utiliza solución de lantano para eliminar interferencias químicas y actuar como agente liberador para el calcio.

4. Conclusión

A partir de los resultados experimentales, los coeficientes de correlación lineal para el calcio fueron todos superiores a 0,999 y el RSD de tres inyecciones por triplicado fue inferior al 0,2%. Este método es preciso, fiable y altamente sensible, y puede utilizarse para la determinación de calcio en mineral de dióxido de manganeso.