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A comparative study of the kinetics of the oxidation of iron(II) by oxygen in acidic media - mechanistic and practical implications
Hydrometallurgy ( IF 4.7 ) Pub Date : 2020-03-01 , DOI: 10.1016/j.hydromet.2020.105246 Michael J. Nicol
Hydrometallurgy ( IF 4.7 ) Pub Date : 2020-03-01 , DOI: 10.1016/j.hydromet.2020.105246 Michael J. Nicol
Abstract The results of this comparative study have shown that in 1 M acid solutions, the differences in reactivity of iron(II) for reduction of oxygen are within about an order of magnitude of each other for the systems studied at 40 °C. This applies to both the uncatalysed and copper(II) catalysed systems. The exception is the chloride system in which the rate can be significantly increased by increasing the chloride concentration. The other main conclusion is that although catalysis by copper(II) ions can be significant there exist conditions (iron(II) and (III) concentrations) for which the effect is not that important. Rate equations for both the uncatalysed and catalysed reactions have been derived that apply equally to all the systems studied. Values for the various rate constants have been obtained by analysis of extensive kinetic data in 1 M acid solutions at 40 °C. A limited electrochemical study has been used to derive values for the equilibrium constant for the reaction involving the iron(III)/iron(II) and copper(II)/copper(I) couples. An attempt has been made to compare relevant constants with previously published data and to derive a mechanism that is consistent with the kinetic results. This study has shown that the use of methanesulfonic acid as an oxidative leaching medium does not offer any advantages and is the least reactive of the systems studied.
中文翻译:
酸性介质中氧氧化铁 (II) 动力学的比较研究 - 机械和实际意义
摘要 本比较研究的结果表明,在 1 M 酸溶液中,对于在 40 °C 下研究的系统,铁 (II) 还原氧的反应性差异在大约一个数量级之内。这适用于未催化和铜 (II) 催化的系统。一个例外是氯化物系统,其中通过增加氯化物浓度可以显着提高速率。另一个主要结论是,尽管铜 (II) 离子的催化作用可能很重要,但存在一些条件(铁 (II) 和 (III) 浓度)的影响并不那么重要。已推导出未催化和催化反应的速率方程,它们同样适用于所有研究的系统。通过在 40 °C 下对 1 M 酸溶液中的大量动力学数据进行分析,已经获得了各种速率常数的值。有限的电化学研究已用于推导出涉及铁 (III)/铁 (II) 和铜 (II)/铜 (I) 对的反应的平衡常数值。已尝试将相关常数与先前公布的数据进行比较,并推导出与动力学结果一致的机制。该研究表明,使用甲磺酸作为氧化浸出介质没有任何优势,并且是所研究系统中反应性最低的。已尝试将相关常数与先前公布的数据进行比较,并推导出与动力学结果一致的机制。该研究表明,使用甲磺酸作为氧化浸出介质没有任何优势,并且是所研究系统中反应性最低的。已尝试将相关常数与先前公布的数据进行比较,并推导出与动力学结果一致的机制。该研究表明,使用甲磺酸作为氧化浸出介质没有任何优势,并且是所研究系统中反应性最低的。
更新日期:2020-03-01
中文翻译:
酸性介质中氧氧化铁 (II) 动力学的比较研究 - 机械和实际意义
摘要 本比较研究的结果表明,在 1 M 酸溶液中,对于在 40 °C 下研究的系统,铁 (II) 还原氧的反应性差异在大约一个数量级之内。这适用于未催化和铜 (II) 催化的系统。一个例外是氯化物系统,其中通过增加氯化物浓度可以显着提高速率。另一个主要结论是,尽管铜 (II) 离子的催化作用可能很重要,但存在一些条件(铁 (II) 和 (III) 浓度)的影响并不那么重要。已推导出未催化和催化反应的速率方程,它们同样适用于所有研究的系统。通过在 40 °C 下对 1 M 酸溶液中的大量动力学数据进行分析,已经获得了各种速率常数的值。有限的电化学研究已用于推导出涉及铁 (III)/铁 (II) 和铜 (II)/铜 (I) 对的反应的平衡常数值。已尝试将相关常数与先前公布的数据进行比较,并推导出与动力学结果一致的机制。该研究表明,使用甲磺酸作为氧化浸出介质没有任何优势,并且是所研究系统中反应性最低的。已尝试将相关常数与先前公布的数据进行比较,并推导出与动力学结果一致的机制。该研究表明,使用甲磺酸作为氧化浸出介质没有任何优势,并且是所研究系统中反应性最低的。已尝试将相关常数与先前公布的数据进行比较,并推导出与动力学结果一致的机制。该研究表明,使用甲磺酸作为氧化浸出介质没有任何优势,并且是所研究系统中反应性最低的。