锰矿与锰冶炼渣属性鉴别方法
【专利摘要】本发明涉及一种锰矿与锰冶炼渣属性鉴别方法，该方法分别采用X射线衍射光谱法、红外光谱法，对锰矿及锰冶炼渣进行属性鉴别，通过X射线衍射光谱对锰矿中的软锰矿、氧化锰、方锰矿、菱锰矿等特征谱峰的查找，以及与锰冶炼渣的硅酸铁等特征峰的分析对比，对锰矿属性进行鉴别，同时，可以通过红外光谱特征进行佐证，锰矿在600~400cm-1范围内有两个强吸收带，并单独或者同时在1420cm-1处有特征吸收峰，以及锰冶炼渣在960cm-1附近的宽强吸收峰，可同时对锰矿属性进行确认鉴别，本鉴定方法为检验检疫、海关提供技术支持，为贸易人提供科学的鉴定报告，确保国境安全，避免环境污染和贸易欺诈。
【专利说明】锰矿与锰冶炼渣属性鉴别方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及锰矿的鉴别方法，特别涉及一种锰矿与锰冶炼渣属性鉴别方法，
本方法适用于检验检疫系统、海关、科研单位、大专院校、检测中心及生产厂家对锰矿与锰冶炼渣属性鉴别。
【背景技术】
[0002]锰矿是指自然条件形成的含锰矿物，主要用于提炼锰的用途。在现代工业中，锰及其化合物应用于国民经济的各个领域，其中钢铁工业是最重要的领域，用锰量占90%?95%，主要作为炼铁和炼钢过程中的脱氧剂和脱硫剂，以及用来制造合金。我国在“十一五”期间将锰列入了国家战略资源，可见锰矿具有十分重要的战略地位。因此，越来越多的企业、公司开展了锰矿的进出口贸易。
[0003]市场化条件下，引发了无序的竞争，追求最大的利润，造成了国内外不法商贩以次充好，以假充真，掺杂我国禁止进口的冶炼废渣的现象不断出现，严重影响了我国的贸易环境，损害了进口商的利益，同时对我国的生态环境造成了严重破坏。锰矿渣以硅、钙的氧化物为主，锰含量较低，冶炼价值很低，而且含有大量有毒有害重金属，如铅、锌、砷、铜，上述有害重金属会污染地表水、地下水及土壤，对生态环境造成严重破坏。
[0004]而由于锰冶炼渣与一些锰矿有相似的元素组成及含量，单从元素含量的高低有时无法准确将其区别。目前我国尚没有有效的锰矿和锰冶炼渣鉴别方法，使得海关等部门查处颇费周折，所以亟待建立锰矿及其冶炼渣的有效鉴别方法，更好的维护国家经济利益、保护国家生态环境。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就是为克服现有技术的不足，针对锰矿和锰冶炼渣鉴别难题，提供一种有效鉴别方法，历经几年时间，通过对锰矿、锰冶炼渣的有关属性鉴别大量数据进行收集，并将收集的资料进行归类，经对比分析研究后，最终成功摸索出一种锰矿与锰冶炼渣的属性鉴别方法；同时，采取本方法可服务于检验检疫、海关、科研单位、大专院校、检测中心及相应生产厂家之间部门等对进口类似矿物的废旧物资的归类进行判别，通过技术手段阻止工业垃圾入境，保障了我国环境安全。
[0006]本发明是通过这样的技术方案实现的:一种对锰矿与锰冶炼渣进行区分的鉴别方法，其特征在于:分别采取的鉴别步骤如下:
(1)、抽取样品数量不少于100g，将抽取的样品缩分、破碎至全部通过200目筛网；
(2)、采用压片法，采用X荧光光谱仪对样品进行半定量扫描，初步判断样品是否属于锰矿及锰冶炼渣的范围，如果不属于锰矿及锰冶炼渣的范围，则不属于本方法的鉴别范围，如果属于锰矿及锰冶炼渣的范围，则再进行下一步骤的分析；
(3)、采取X射线衍射光谱法对样品进行X射线衍射光谱分析；
a)将样品置于烘干箱内以105°C的温度烘干，然后将烘干后的样品放入样品盒中，压实后放入X射线衍射谱仪样品室中，经X射线衍射谱仪扫描并将扫描数据存入谱图库，由X射线衍射谱仪自动分析谱峰，得出结果，将数据储存待查；
b)如果X射线衍射光谱分析结果存在明显的锰冶炼渣特征谱峰，则判断样品属性为锰冶炼渣，而非锰矿，否则需要进行下一步骤；
(4)、采用傅里叶变换红外光谱法对经步骤(3)检验后的样品进行红外吸收特征谱图分析:
a)按照红外光谱试样要求制备检测样品，样品被放入光谱室中检测并记录谱图待查；
b)如果红外光谱结果存在明显的锰冶炼渣特性，则判断样品属性为锰冶炼渣，否则可以判断该样品为锰矿。
[0007]本发明所产生的有益效果是:
明确提出了锰矿与锰冶炼渣比对鉴别技术。以技术措施为手段，以监管措施为目标，本鉴定方法达到了从源头堵住入境货物易名闯关的目的，为检验检疫、海关提供技术支持，为贸易人提供科学的鉴定报告，确保国境安全，避免环境污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是锰矿X射线衍射谱图；
图2是锰冶炼渣X射线衍射谱图；
图3是锰矿红外光谱图；
图4是锰冶炼渣(空气冷却渣)红外光谱图；
图5是菱锰矿的红外特征谱图；
图6是锰冶炼渣(水淬渣)的红外特征谱图；
图7锰冶炼渣(富锰渣)的红外特征谱图。
【具体实施方式】
[0009]以下结合附图对本发明作进一步说明。
[0010]本发明前期科研工作主要包括以下几个方面:
1、研究锰矿与锰冶炼渣差异性
全面收集、整理国内外锰矿、锰冶炼渣分类、规格，了解锰矿生产加工工艺，明确何种生产工艺将会产生何种锰冶炼渣，从而找出两者的根本性差异，明确鉴别方向性目标。
[0011 ] 2、研究锰矿与锰冶炼渣鉴别方法
分别研究了 X射线衍射光谱法和傅里叶变换红外光谱法应用于锰矿的鉴别研究，通过研究，找出了锰矿与锰冶炼渣鉴别的有效方法。
[0012]本发明前期科研工作获得的研究成果如下:
1、找到了锰矿与锰冶炼渣的本质性差异。
[0013]总结出了目前主要的锰冶炼渣的产生过程:锰冶炼渣主要来源途径有两条:一是生产锰铁合金、锰硅合金而产生空气冷却渣和水淬渣；二是火法富集，处理高磷、高铁难选贫矿而产生的富锰渣。因生产工艺不同，锰冶炼渣形成的物相和成分也有差异。
[0014]2、初步建立起了不同国家锰矿、不同生产工艺产生的锰冶炼渣的X射线衍射图谱库。
[0015]提出了建立不同国家锰矿、锰冶炼渣物相数据库的构想，有效的解决了锰矿与锰冶炼渣比对鉴别问题。
[0016]3、初步建立了不同国家锰矿、不同生产工艺产生的锰冶炼渣的红外光谱谱图库。
[0017]建立的不同国家锰矿、锰冶炼渣红外光谱数据库的构想，有效的佐证了锰矿与锰冶炼渣比对鉴别问题。
[0018]本发明分别采取的鉴别步骤如下:
(1)、抽取样品数量不少于100g，将抽取的样品缩分、破碎至全部通过200目筛网；
(2)、采取X射线衍射光谱法对样品进行X射线衍射光谱分析
a)、将试样于105°C烘干，放入样品盒中，压实后放入X射线衍射谱仪样品室中，扫描并存入谱图，自动分析谱峰，储存待查；
b)、如果X射线衍射光谱分析结果存在明显的锰冶炼渣特征谱峰，则判断样品属性为锰冶炼渣，否则需要进行下一步骤；
(3 )、采用红外光谱法对样品进行红外光谱分析
a)、按照红外光谱试样要求制备检测样片，放入光谱室中检测并记录谱图待查；
b)、如果红外光谱结果存在明显的锰冶炼渣特性，则判断样品属性为锰冶炼渣，否则可以判断该样品为锰矿。
[0019]通过对锰矿及锰冶炼渣主要差异的研究，认为锰冶炼渣是在炼锰及锰合金过程中产生的废弃物或含锰精炼渣，锰冶炼渣各组分含量均在锰矿相应含量范围内，因此单从组分含量上无法区分锰矿和锰冶炼渣。表1、表2给出了锰矿与锰冶炼渣各组分含量的特征。
[0020]表I猛矿化学成分表
【权利要求】
1.一种对锰矿与锰冶炼渣进行区分的鉴别方法，其特征在于:分别采取的鉴别步骤如下: (1)、抽取样品数量不少于100g，将抽取的样品缩分、破碎至全部通过200目筛网； (2)、采用压片法，采用X荧光光谱仪对样品进行半定量扫描，初步判断样品是否属于锰矿及锰冶炼渣的范围，如果不属于锰矿及锰冶炼渣的范围，则不属于所本方法鉴别的范围，如果属于锰矿及锰冶炼渣的范围，则再进行下一步骤的分析； (3)、采取X射线衍射光谱法对样品进行X射线衍射光谱分析； a)将样品置于烘干箱内以105°C的温度烘干，然后将烘干后的样品放入样品盒中，压实后放入X射线衍射谱仪样品室中，经X射线衍射谱仪扫描并将扫描数据存入谱图库，由X射线衍射谱仪自动分析谱峰，得出结果，将数据储存待查； b)如果X射线衍射光谱分析结果存在明显的锰冶炼渣特征谱峰，则判断样品属性为锰冶炼渣，而非锰矿，否则需要进行下一步骤； (4)、采用傅里叶变换红外光谱法对经步骤(3)检验后的样品进行红外吸收特征谱图分析: a)按照红外光谱试样要求制备检测样品，样品被放入光谱室中检测并记录谱图待查； b)如果红外光谱结果存在明显的锰冶炼渣特性，则判断样品属性为锰冶炼渣，否则可以判断该样品为锰矿。
【文档编号】G01N21/3563GK104198514SQ201410485052
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日
【发明者】武素茹, 宋义, 谷松海, 郭芬, 孙鑫, 李权斌, 王虹, 莫宇清, 罗蔷 申请人:天津出入境检验检疫局化矿金属材料检测中心