软锰矿氧化降解焦糖色素反应过程的研究

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1、广西大学硕士学位论文软锰矿氧化降解焦糖色素反应过程的研究姓名：崔勍焱申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：粟海锋20090624软锰矿氧化降解焦糖色素反应过程的研究摘要软锰矿浸出工艺一直是国内外锰矿加工的一个重要研究内容。一种廉价、高效、来源广泛的还原剂对低品位软锰矿的浸出具有重要的意义。糖蜜酒精废液是一种高浓度的有机废水，色素的脱除与降解是糖蜜酒精废液治理和利用的关键。利用糖蜜酒精废液的还原性和软锰矿的氧化性，在浸出软锰矿的同时氧化降解糖蜜酒精废液，还可以去除其它方法难以处理的色素。本文采用合成焦糖色素代替废液中的焦糖色素，主要研究了软锰

2、矿氧化降解焦糖色素反应过程中锰浸出的工艺及动力学，焦糖色素的脱色动力学，并研究了酸性介质中软锰矿的电化学行为。在锰浸出工艺的实验中，采用单因素分析方法，研究了反应温度、浸出时间、硫酸浓度、焦糖色素用量和搅拌速度等因素对锰浸出率、焦糖色素COD去除率及脱色率的影响。结果表明：当反应温度90．0℃、浸出时间2h、硫酸浓度3．0mol·L～、焦糖色素用量30．0g-L～、搅拌速度200r·min一。锰浸出率为93．O％，焦糖色素COD去除率为53．9％、脱色率为88．3％。在锰浸出工艺的研究基础上，对浸出动力学进行了研究。结果表明：焦糖色素还原浸出软

3、锰矿的过程可用缩芯模型描述，受内扩散控制，表观活化能为61．63kJ·mol～，硫酸和焦糖色素的反应级数分别为0．79和0．85。锰浸出过程的动力学方程为：，一2／3x-(1叫；=半cy9c—O．85exp(一等)，式中C1表示硫酸浓度，mol·L一；c2表示焦糖色素浓度，g-L一。在焦糖色素的脱色动力学研究中，考察了反应温度、反应时间、软锰矿用量、焦糖色素浓度和硫酸浓度对焦糖色素降解脱色速率的影响。对实验数据进行拟合，得出焦糖色素降解脱色动力学模型，其脱色过程的表观活化能为24．4kJ·mol～，焦糖色素、硫酸和软锰矿的表观反应级数分别为2．

4、0，O．58和1．09。焦糖色素的脱色动力学方程为：一dC2dt=24．7exp(一半卜c舛式中C1表示硫酸浓度，mol·L一；C2表示焦糖色素浓度，g'L1；C3表示软锰矿的用量，g·L～。在软锰矿的电化学行为研究中，分别采用Tafel曲线、循环伏安法和交流阻抗法，初步探索了软锰矿在酸性条件下的电化学行为。结果表明：硫酸浓度和反应温度对软锰矿的电化学行为有影响；软锰矿电极和二氧化锰电极的电极反应过程均是由电极表面反应过程和扩散过程控制；根据循环伏安法测出峰的电位，可推断出主要发生的电化学反应。关键词：软锰矿焦糖色素浸出动力学降解脱色电化学II

5、STUDYoNREACTIoNPRoCESS0FCARAMELoXIDATIVEDEGRADATIoNUSINGPYRoLUSITEASAoⅪDANTABSTRACTTheleachingprocessofpyrolusiteisalwaystheimportantresearchcontentofmanganeseoresmachiningathomeandabroad．Therefore，ithasimportantsignificancethatlooksforahighlyefficient，abundantlyavailableand

6、relativelycheapreductanttoutilizationoflowgradepyrolusite．Molassesalcoholwastewaterisahighconcentrationorganicwastewater．Akeytreatmentandutilizationmolassesalcoholwastewateristoremoveanddegradepigment．Thestudywastoleachpyrolusite，degratemolassesalcoholwastewaterandremovether

7、efractorypigmentthroughthereducibilityofmolassesalcoholwastewaterandoxidativeofpyrolusite．Inthisthesis，thecaramelofmolassesalcoholwastewaterwassimulatedwiththesynthesizeddiploidcaramel，andthetechnologyandkineticsofmanganeseoftheleachingpyrolusiteprocess，decoloringkineticsoft

8、hecaramelandelectrochemicalbehaviorsofpyrolusiteintheconditionofacidwerestu