锰钾矿氧化硫化物特性与动力学研究

锰钾矿是表生环境中常见的氧化锰矿物，影响土壤溶液中硫化物的迁移、转化和归趋.考察了无氧条件下锰钾矿氧化硫化钠溶液的反应过程，采用分光光度法、离子色谱法分析S2-及其氧化产物的浓度和变化趋势，用XRD、SEM表征锰钾矿粉末反应前后的晶体结构和微观形貌，探讨了溶液温度、pH值、矿物用量以及锰钾矿锰氧化度（AOS）对S2-初始氧化速率的影响.结果表明，pH为8.0～12.0、温度为20～40℃的Na2S溶液（含S2-为200mg/L）被锰钾矿氧化成S2O2-3、SO2-3、SO2-4和S，转化生成前三者的S2-所占质量分数不足13.4%，可见，单质S为主要产物，S2-初始氧化速率符合准一级动力学规律，且氧化速率随着温度升高、pH降低和矿物用量增加而增大；Mn(Ⅲ)含量高，有利于提高锰钾矿氧化能力，如AOS为3.81和3.98的锰钾矿氧化S2-的初始表观速率常数分别为0.2203min-1和0.1729min-1；锰钾矿首先被还原生成Mn(OH)2，其在空气中与O2作用转化成Mn3O4和H2O，Mn3O4可进一步转化生成MnOOH，可能为锰氧化物表面吸附水和O2共同与Mn3O4作用的结果.