锰氧化物与硫化亚铁的反应过程与动力学

摘要

本工作研究了锰氧化物与FeS的反应机理,考察了pH、锰氧化物对FeS氧化速率的影响;采用自制钼片通腔电极载有锰氧化物与FeS分别作为正负极,建立电化学反应体系,利用其反应输出功率、电流和电压等参数反映锰氧化物与FeS的反应过程动力学.结果表明,pH显著影响锰氧化物与FeS反应产物与速率.在开放体系中钙锰矿氧化FeS,初始pH为2.0时,经10d反应后pH缓慢升至5.5后趋于稳定,产物主要为单质硫和少量针铁矿;液相产物中铁离子主要以Fe2形式存在,且呈现先上升后下降的趋势,最终降至0.初始pH为3.5～6.5时,体系pH迅速上升至约7.5,钙锰矿和FeS无明显反应.用负载锰氧化物和FeS的金属通腔电极作为正负极,不同晶体结构类型锰氧化物氧化活性依次为酸性水钠锰矿＞钙锰矿＞水锰矿,且降低反应体系pH值有利于提高其反应速率.