葡萄糖在氧化錳礦浸出過程中的分解動力學(xué)

王雨紅，雷作敏，屈欣軻，黃麗瀅，侯佳敏，歐陽秋林，粟海鋒

（廣西大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 廣西高校資源化工應(yīng)用新技術(shù)重點實驗室，南寧 530004）

葡萄糖在氧化錳礦浸出過程中的分解動力學(xué)

王雨紅，雷作敏，屈欣軻，黃麗瀅，侯佳敏，歐陽秋林，粟海鋒

（廣西大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 廣西高校資源化工應(yīng)用新技術(shù)重點實驗室，南寧 530004）

研究在硫酸水溶液體系葡萄糖還原浸出氧化錳礦過程中的分解動力學(xué)，通過測定溶液中COD含量的變化，考察葡萄糖用量、硫酸濃度、氧化錳礦用量和反應(yīng)溫度對葡萄糖氧化分解速率的影響。結(jié)果表明：提高硫酸濃度、氧化錳礦用量和反應(yīng)溫度可以加快浸出反應(yīng)過程葡萄糖的氧化分解速率。葡萄糖的氧化分解過程可以用指數(shù)經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛠砻枋?，屬于擴散-化學(xué)反應(yīng)混合控制。通過擬合動力學(xué)數(shù)據(jù)，獲得葡萄糖氧化分解反應(yīng)的活化能為41.80 kJ/mol，COD、硫酸和氧化錳礦的表觀反應(yīng)級數(shù)分別為2.0，0.927和0.976。

氧化錳礦；葡萄糖；分解；動力學(xué)

我國是世界上最大的錳產(chǎn)品生產(chǎn)國和消費國［1］。由于多年的大量開采，碳酸錳礦的儲量和品位大幅降低，而儲量可觀的低品位氧化錳礦的開發(fā)利用越來越受到科研工作者的重視。近年來，以蔗糖［2］、葡萄糖［3］、纖維素［4］、廢糖蜜［5］、燕麥秸稈［6］、桔子皮［7］、木屑［8］、廢茶葉［9］、商陸［10］等小分子有機物或農(nóng)林副產(chǎn)物還原浸出氧化錳礦的研究，由于浸出工藝高效、節(jié)能、清潔、環(huán)保，成為研究的熱門課題。然而，為了獲得較高的錳浸出率，往往使用高于理論用量的有機還原劑，造成還原劑在逐步氧化分解的過程中，產(chǎn)生一些不徹底氧化降解的有機衍生產(chǎn)物。以葡萄糖為例，F(xiàn)URLANI等［11］研究了稀硫酸介質(zhì)中使用葡萄糖還原浸出氧化錳礦過程的衍生產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)葡萄糖的碳鏈逐步被氧化拆解，大部分被徹底分解生成 CO2和水，但還有少量降解產(chǎn)物依次生成葡萄糖酸、甘油酸、乙醇酸和甲酸等小分子有機物，殘留在溶液中。葡萄糖在還原浸出氧化錳礦過程中的化學(xué)反應(yīng)式如下式所示：

主反應(yīng)［2］，

副反應(yīng)［11］，

在實際生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，這些殘余有機物會影響電解錳的著板率和成品質(zhì)量，且會腐蝕陽極板，給電解錳生產(chǎn)過程造成不良的影響。因此，研究氧化錳礦還原浸出過程中葡萄糖的氧化分解機理具有重要意義。

氧化錳礦中的MnO2在酸性介質(zhì)中表現(xiàn)出較強的氧化性，可以與有機物逐步發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而實現(xiàn)有機物的氧化降解。如廢水處理過程中降解亞甲基藍(lán)［12］、間苯胺黃［13］、酸性橙7［14］、聚乙烯薄膜［15］等。而在動力學(xué)研究方面，SU等［16］在硫酸介質(zhì)中以軟錳礦為氧化劑，研究了糖蜜酒精廢液的氧化脫色降解規(guī)律。該過程屬于擴散-化學(xué)控制，表觀活化能為 57.5 kJ/mol，糖蜜酒精廢液濃度、硫酸濃度的反應(yīng)級數(shù)分別是0.90及0.52。Lü等［17］進(jìn)一步對軟錳礦降解廢糖蜜酒精廢液中美拉德色素的動力學(xué)行為進(jìn)行研究，認(rèn)為該過程符合收縮芯模型，表觀活化能為56.2 kJ/mol，美拉德色素濃度、硫酸濃度的反應(yīng)級數(shù)分別是0.93及0.54。WU等［18］對氧化錳礦降解纖維素的過程進(jìn)行研究，認(rèn)為反應(yīng)前60 min硫酸濃度及纖維素用量的反應(yīng)級數(shù)分別為2.102、0.660，表觀活化能為46.487 kJ/mol，而后 90 min硫酸濃度及纖維素用量的反應(yīng)級數(shù)分別為3.642、0.724，表觀活化能為62.29 kJ/mol。然而，這些動力學(xué)研究主要以錳的浸出率為目標(biāo)，只考慮了有機物的初始濃度，并未對浸出過程中有機物的降解機理進(jìn)行研究。因此，本文作者研究葡萄糖在硫酸水溶液中被錳礦氧化分解的規(guī)律，考察葡萄糖濃度、硫酸濃度、氧化錳礦用量和反應(yīng)溫度對葡萄糖氧化分解速率的影響，獲得葡萄糖氧化分解過程的動力學(xué)數(shù)據(jù)，其研究成果不僅可為開發(fā)低有機物殘余的氧化錳礦浸出工藝提供理論依據(jù)，也可為研究其它同類有機物的氧化分解規(guī)律提供參考。

1 實驗

1.1 材料與試劑

本研究中所用的氧化錳礦取自廣西大新錳礦，主要成分見表1。錳礦經(jīng)破碎，過（孔徑150μm），結(jié)果見表2，平均粒徑D0為97μm。烘干后置于干燥器中備用。試驗所用一水葡萄糖、硫酸、硝酸等試劑均為分析純，水為去離子水。

表1 氧化錳礦化學(xué)組成Table 1 Chemical composition of manganese oxide ore （mass fraction， %）

表2 氧化錳礦粒徑分布情況及平均粒徑Table 2 Particle size distribution analysis results of manganese oxide ore

1.2 實驗過程與步驟

動力學(xué)實驗在1000 mL三口燒瓶中進(jìn)行，置于恒溫水浴中。三口燒瓶一側(cè)口裝有冷凝管防止水分蒸發(fā)，另一側(cè)口裝有溫度計及取樣器。首先加入葡萄糖和一定量的硫酸，開啟攪拌裝置，待溶液溫度達(dá)到所需溫度后加入氧化錳礦后開始計時，定期取樣分析。葡萄糖的分解過程用溶液中有機物含量的變化來表示，因此，采用微波密封消解法［19］檢測 COD值。如無特別說明，浸出實驗按下列條件操作：20.00 g氧化錳礦，溫度70 ℃，硫酸濃度1.5mol/L，葡萄糖濃度1.000 g/L，攪拌速率700 r/min。

2 結(jié)果與討論

2.1 動力學(xué)模型選擇

氧化錳礦降解美拉德色素［17］和焦糖色素［20］的研究表明，在硫酸溶液中氧化錳礦降解有機物的速率方程可用指數(shù)經(jīng)驗?zāi)Ｐ捅硎荆?/p>

式中：k1是反應(yīng)速率常數(shù)，表示除葡萄糖濃度以外其它因素對速率的影響；2ρ為反應(yīng)漿液COD的含量，mg/L；t為反應(yīng)時間，min；n為COD的表觀反應(yīng)級數(shù)。在葡萄糖被氧化錳礦分解的過程中，影響溶液中COD含量變化的因素除葡萄糖濃度外，還有硫酸濃度、氧化錳礦用量和反應(yīng)溫度。因此，葡萄糖被氧化錳礦分解過程中的動力學(xué)方程可表示為

其中：

式中：1c為硫酸濃度，mol/L；2ρ為反應(yīng)漿液 COD的含量，mg/L；3ρ為氧化錳礦的濃度，g/L；m為硫酸的表觀反應(yīng)級數(shù)；n為COD的表觀反應(yīng)級數(shù)；p為氧化錳礦的表觀反應(yīng)級數(shù)。

為了研究葡萄糖濃度對溶液COD含量變化的影響，分別在0.600、0.800、1.000、1.200及1.400 g/L的葡萄糖濃度下進(jìn)行反應(yīng)，結(jié)果見圖1。從圖1可以看出，前20 min反應(yīng)漿液中的COD含量快速減小，此后隨著反應(yīng)時間的延長，漿液中COD的含量緩慢下降。

圖1 不同葡萄糖濃度下COD的變化Fig. 1 COD Development of glucose at different concentrations

圖2 不同葡萄糖濃度下COD的降解動力學(xué)Fig. 2 Degradation kinetics at different concentrations of glucose

用式（4）和最小二乘法處理圖1中的數(shù)據(jù)，結(jié)果如圖2所示。圖2中相關(guān)系數(shù)R2分別為：0.996 （0.600g/L），0.983 （0.800 g/L），0.983 （1.000 g/L），0.984 （1.200 g/L），0.977 （1.4 00 g/L），表明當(dāng)n=2.0時，式（3）可以較好地描述不同葡萄糖濃度下漿液中葡萄糖的降解規(guī)律，表示初始反應(yīng)漿液COD的含量，mg/L）與反應(yīng)時間t呈線性關(guān)系。根據(jù)圖2的結(jié)果，將n=2.0代入方程（4）并積分，氧化錳礦氧化分解葡萄糖的動力學(xué)方程可進(jìn)一步寫成：

2.2 溫度的影響

圖3 不同反應(yīng)溫度下COD濃度與時間關(guān)系Fig. 3 Relation between COD concentration and time at different reaction temperatures

實驗研究了50 ℃，60 ℃，70 ℃，80 ℃，90 ℃對葡萄糖氧化分解過程中COD濃度變化的影響，結(jié)果如圖3所示。從圖3中可以看出反應(yīng)溫度對葡萄糖的氧化氧化分解產(chǎn)生較大的影響。升高反應(yīng)溫度，漿液的黏度下降，反應(yīng)傳質(zhì)速率加快，同時，活化分子的比例提升，單位時間單位空間內(nèi)反應(yīng)分子有效碰撞的幾率增大，從而提高了反應(yīng)速率和葡萄糖氧化分解的程度。

可用阿侖尼烏斯方程表示反應(yīng)溫度對葡萄糖氧化分解速率的影響，對方程兩邊取對數(shù)得：

圖4 不同反應(yīng)溫度下COD降解動力學(xué)Fig. 4 Degradation kinetics at different reaction temperatures

用式（7）處理數(shù)據(jù)，然后對1/T作圖，結(jié)果如圖5所示。由圖5可知，1lnk與1-T呈線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R2為0.985，可得關(guān)系式：

比較式（7）和（8）可得到氧化錳礦氧化分解葡萄糖的表觀活化能為41.80 kJ/mol。

圖5 T-1與ln k1關(guān)系Fig. 5 Relation between T-1and ln k1

2.3 硫酸濃度影響

為了考察硫酸濃度對葡萄糖氧化分解過程的影響，分別在硫酸濃度為0.50、0.75、1.00、1.25及1.50mol/L時測定葡萄糖氧化分解過程的動力學(xué)數(shù)據(jù)，結(jié)果見圖6所示。

圖6 不同硫酸濃度下COD濃度與時間關(guān)系Fig. 6 Relation between COD concentration and time at different H2SO4concentrations

從圖6可以看出，當(dāng)硫酸濃度較低時，葡萄糖氧化分解反應(yīng)溫和，COD濃度下降較慢；提高硫酸濃度，COD濃度下降明顯。這是因為提高硫酸濃度，反應(yīng)體系中的H+濃度增大，氧化反應(yīng)有效碰撞的幾率增加，同時MnO2/Mn2+的氧化電位提高，增大了氧化反應(yīng)的推動力，加快反應(yīng)速率。但隨著反應(yīng)時間的延長，漿液中葡萄糖逐步分解，濃度降低，F(xiàn)URLANI等［11］經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，隨著反應(yīng)時間的增加，溶液中葡萄糖完全分解，殘余在溶液中的少量有機物主要以甲酸形式存在，還原性較弱，因此導(dǎo)致反應(yīng)還原推動力下降，有機物氧化分解速率減緩，造成反應(yīng)后期 COD濃度下降緩慢。采用不同硫酸濃度下對反應(yīng)時間t作圖，結(jié)果如圖7所示。

圖7 不同硫酸濃度下COD降解動力學(xué)Fig. 7 Degradation kinetics at different H2SO4concentrations

當(dāng)氧化錳礦用量和反應(yīng)溫度不變時，對式（5）兩邊取對數(shù)得：

用式（9）處理不同硫酸濃度下所得速率常數(shù)k1，作圖，結(jié)果如圖8所示。由圖8可知，1lnc與1lnk呈線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R2為0.990，其關(guān)系式：

由式（10）可知，反應(yīng)中硫酸濃度的表觀反應(yīng)級數(shù)為0.927。

圖8 　1lnc與ln k1關(guān)系Fig. 8 Relation between 　1lnc and ln k1

2.4 氧化錳礦用量的影響

分別考察氧化錳礦用量為12、16、20、24、26 g/L對葡萄糖氧化分解過程的影響。結(jié)果如圖9所示。從圖9中可以看出，不同氧化錳礦用量下的COD的濃度均隨著時間的延長而不斷降低。提高氧化錳礦的用量，由于兩相接觸面積的增加，反應(yīng)有效碰撞的幾率不斷增加，加快了反應(yīng)速率，同時使葡萄糖與氧化錳礦發(fā)生的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行更充分，增大了葡萄糖的轉(zhuǎn)化率。

圖9 不同氧化錳用量下COD濃度與時間關(guān)系Fig. 9 Relation between COD concentration and time at different dosages of manganese oxide ore

采用式（6）處理圖9中數(shù)據(jù)，結(jié)果如圖10所示。不同氧化錳礦用量下的與t呈線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R2分別為：0.993 （12.00 g/L），0.992 （16.00 g/L），0.994 （20.00 g/L），0.995 （24.00 g/L），0.998 （26.00 g/L）。獲得不同氧化錳礦用量下葡萄糖氧化分解過程的速率常數(shù) k1分別為：3.435×10-5（12.00 g/L），4.137×10-5（16.00 g/L），5.116×10-5（20.00 g/L），6.577×10-5（24.00 g/L），7.231×10-5（26.00 g/L）。

圖10 不同氧化錳礦用量下COD降解動力學(xué)Fig. 10 Degradation kinetics at different dosages of manganese oxide ore

在硫酸濃度和反應(yīng)溫度不變的條件下，對式（5）兩邊取對數(shù)得：

用式（11）處理不同氧化錳礦用量下所得速率常數(shù)k1，作圖，結(jié)果如圖11所示，從圖11中可知，lnρ3與lnk1呈直線關(guān)系，直線的相關(guān)系數(shù)R2為0.977，可得關(guān)系式：

由式（12）可知，反應(yīng)中氧化錳礦的表觀反應(yīng)級數(shù)為0.976。

圖11 　3lnρ與　1lnk關(guān)系Fig. 11 Relation between　3lnρ and 　1lnk

2.5 動力學(xué)總方程

用上述計算的結(jié)果，代入式（6），經(jīng)最小二乘法回歸即可得到葡萄糖的氧化分解動力學(xué)方程，即：

圖12所示為利用式（13）計算得到的反應(yīng)液COD濃度值與實驗值的比較圖，計算值和實驗值的偏差基本落在±10%的范圍內(nèi)。動力學(xué)模型采用F檢驗［21］：

式中：P為模型參數(shù)個數(shù)；N為實驗數(shù)據(jù)點數(shù)值；SR為回歸平方和；SE為剩余平方和； y?i為模型計算值；yi為實驗值；為實驗點平均值。

模型的 F檢驗值為：F=753.64＞Fα=3.96 （α= 0.01）［22］，可見，該動力學(xué)模型的可信度顯著，式（13）可以較好地描述硫酸介質(zhì)中葡萄糖被氧化錳礦分解的動力學(xué)行為。

圖12 反應(yīng)液CDO濃度計算值與理論值的關(guān)系Fig. 12 Relationship between calculated concentration （ρCal）vs experimental data （ρExp）

3 結(jié)論

1） 葡萄糖被氧化錳礦分解過程可以用指數(shù)經(jīng)驗?zāi)Ｐ蛠砻枋?，其反?yīng)過程屬于擴散-化學(xué)反應(yīng)控制。

2） 提高硫酸濃度、氧化錳礦用量和反應(yīng)溫度可以加快氧化錳礦浸出過程葡萄糖的氧化分解速率。

3） 硫酸介質(zhì)中葡萄糖被氧化錳礦分解反應(yīng)的表觀活化能為 41.80 kJ/mol，COD、硫酸和氧化錳礦的表觀反應(yīng)級數(shù)分別為2.0，0.927和0.976。

4） 硫酸介質(zhì)中葡萄糖被氧化錳礦分解反應(yīng)的動力學(xué)方程為：

REFERENCES

［1]ZHANG Hong-lei， ZHU Guo-cai， YAN Hong， LI Tian-cheng，F(xiàn)ENG Xiu-juan. Thermogravimetric analysis and kinetics on reducing low-grade manganese dioxide ore by biomass［J］. Metallurgucal and Materials Transactions B， 2013， 878（44B）: 878-888.

［2］ BEOLCHINI F， PETRANGELI PAPINI M， TORO L. Acid leaching of manganiferous ores by sucrose: Kinetic modelling and related statistical analysis［J］. Minerals Engineering， 2001，14（2）: 175-184.

［3]PAGNANELLI F， FURLANI G， VALENTINI P， et al. Leaching of low-grade manganese ores by using nitric acid and glucose: optimization of the operating conditions［J］. Hydrometallurgy，2004， 75（1/4）: 157-167.

［4]ZHANG Xiao-yun， TIAN Xue-da， ZHANG Dong-fang. Separation of silver from silver-manganese ore with cellulose as reductant［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China，2006， 16（3）: 705-708.

［5]SU Hai-feng， WEN Yan-xuan， WANG Fan， SUN Ying-yun，TONG Zhang-fa. Reductive leaching of manganese from low-grade manganese ore in H2SO4using cane molasses as reductant［J］. Hydrometallurgy， 2008， 93（3/4）: 136-139.

［6]滿瑞林， 常 偉， 吳 奇， 薛建榮. 燕麥秸稈還原浸出低品位軟錳礦及其動力學(xué)［J］. 中國有色金屬學(xué)報， 2014， 24（8）: 2158-2163. MAN Rui-lin， CHANG Wei， WU Qi， XUE Jian-rong. Reductive leaching and leaching kinetics of low-grade pyrolusite ores using oat straw as reductant［J］. The Chinese Journal of Nonferrous Metals， 24（8）: 2158-2163.

［7]牛莎莎， 王志興， 郭華軍， 李新海， 彭文杰， 胡啟陽， 張云河.電解錳陽極渣還原浸出錳［J］. 中國有色金屬學(xué)報， 2012， 22（9）: 2662-2666. NIU Sha-sha， WANG Zhi-xing， GUO Hhua-jun， LI Xin-hai，PENG Wen-jie， HU Qi-yang， ZHANG Yun-he. Reductive leaching of manganese from manganese anode slag［J］. The Chinese Journal of Nonferrous Metals， 2012， 22（9）: 2662-2666.

［8］ EKMEKYAPAR A， ASIN C， DEMIRKIRAN N， KüNKüL A. Reductive leaching of pyrolusite ore by using sawdust forproduction of manganese sulfate［J］. Russian Journal of Non-Ferrous Metals， 2012， 53（2）: 211-217.

［9]TANG Qing， ZHONG Hong， WANG Shuai， LI Jin-zhong， LIU Guang-yi. Reductive leaching of manganese oxide ores using waste tea as reductant in sulfuric acid solution［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China， 2014， 24（3）: 861-867.

［10］ XUE Jian-rong， ZHONG Hong， WANG Shuai， LI Chang-xin， LI Jin-zhong， WU Fang-fang. Kinetics of reduction leaching of manganese dioxide ore with Phytolacca americana in sulfuric acid solution［J］. Journal of Saudi Chemical Society， 2014: 1-6.

［11］ FURLANI G， PAGNANELLI F， TORO L. Reductive acid leaching of manganese dioxide with glucose: Identification of oxidation derivatives of glucose［J］. Hydrometallurgy， 2006，81（3/4）: 234-240.

［12］ KUAN Wen-hui， CHAN Yen-chuan. pH-dependent mechanisms of methylene blue reacting with tunneled manganese oxide pyrolusite［J］. Journal of Harzadous Materials， 2012， 239/240: 152-159.

［13］ CLARKE C E， KIELAR F， JOHNSON K L. The oxidation of acid azo dye AY 36 by a manganese oxide containing mine waste［J］. Journal of Harzardous Materials， 2013， 246/247: 310-318.

［14］ CLARKE C E， KIELAR F， JOHNSON K L. Oxidative breakdown of acid orange 7 by a manganese oxide containing mine waste: Insight into sorption， kinetics and reaction dynamics［J］. Applied Catalysis B: Environment， 2010， 101: 13-20.

［15］ LIU Guang-long， LIAO Shui-jiao， ZHU Duan-wei， CUI Jing-zhen， ZHOU Wen-bing. Solid-phase photocatalytic degradation of polyethylene film with manganese oxide OMS-2［J］. Solid State Sciences， 2011， 13: 88-94.

［16］ SU Hai-feng， WEN Yan-xuan， WANG Fan， LI Xuan-hai， TONG Zhang-fa. Leaching of pyrolusite using molasses alcohol wastewater as a reductant［J］. Minerals Engineering， 2009， 22: 207-209.

［17］ Lü Yi-ju， SU jing， WEN Yan-xuan， SU Hai-feng， YANG Ke-di，LV Xiao-yan. Leaching kinetics of pyrolusite by macromolecular melanoidins of molasses alcohol wastewater in H2SO4［J］. Procedia Engineering， 2011， 18: 107-115.

［18］ WU Fang-fang， ZHONG Hong， WANG Shuai， LAI Su-feng. Kinetics of reductive leaching of manganese oxide ore using cellulose as reductant［J］. Journal of Central South University，2014， 21: 1763-1770.

［19］ 孫英云. 廢糖蜜還原浸出低品位軟錳礦的工藝及動力學(xué)研究［D］.南寧: 廣西大學(xué)， 2008: 49-50. SUN Ying-yun. Technology and kinetics study on reductive acid leaching of low-grade pyrolusite with cane molasses［D］. Nanning: Guangxi University， 2008: 49-50.

［20］ 粟海鋒， 崔勍焱， 文衍宣， 童張法. 低品位軟錳礦降解糖蜜酒精廢液中焦糖色素的脫色動力學(xué)［J］. 過程工程學(xué)報， 2009，9（3）: 480-485. SU Hai-feng， CUI Qing-yan， WEN Yan-xuan， TONG Zhang-fa. Decolorizing kinetics of caramel in molasses alcohol wasterwater degraded by low-grade pyrolusite［J］. The Chinese Journal of Process Engineering， 2009， 9（3）: 480-485.

［21］ 崔益順. 硫酸分解開陽磷礦動力學(xué)特性研究［J］. 四川輕化工報， 2002， 14（4）: 34-36. CUI Yi-shun. Study on acidolysis dynamics of Kaiyang phosphate rock by sulfuric acid decomposition［J］. Journal of Sichuan Institute of Light Industry and Chemical Technology，2002， 14（4）: 34-36.

［22］ 汪榮鑫. 數(shù)理統(tǒng)計［M］. 西安: 西安交通大學(xué)出版社， 2003: 266-277. WANG Rong-xin. Mathematical Statistics［M］. Xi'an: Xi'an Jiao Tong University Press， 2003: 266-277.

（編輯 王 超）

Oxidative breakdown kinetics of glucose in process of leaching mangaese oxide ore

WANG Yu-hong， LEI Zuo-min， QU Xin-ke， HUANG Li-ying， HOU Jia-min， OUYANG Qiu-lin， SU Hai-feng
（Guangxi Colleges and Universities Key Laboratory of New Technology and Application in Resource Chemical Engineering， School of Chemistry and Chemical Engineering， Guangxi University， Nanning 530004， China）

The kinetics of decomposing of glucose during the reductive leaching process of manganese oxide ore in dilute sulfuric acid was examined. The change of COD concentration remained in solution was measured to quantify the effects of glucose dosage， sulfuric acid concentration， manganese oxide ore dosage and leaching temperature on decomposing rate of glucose. The results show that the decomposing rate of glucose increases with the increase of the leaching temperature， sulfuric acid concentration and manganese oxide ore dosage. The leaching process follows the kinetics of index empirical model， hybrid controlled by diffusion-chemical reaction and the apparent activation energy is 41.80 kJ/mol. The reaction orders of COD， sulfuric acid， manganese oxide ore are 2.0， 0.927 and 0.976， respectively.

manganese oxide ore； glucose； decomposing； kinetics

Project（51164002） supported by the National Natural Science Foundation of China； Project （2013GXNSFAA019290） supported by the Province Natural Science Foundation of Guangxi， China；Project （1598015-4） supported by the Province Science and Technology Key Projects of Guangxi，China； Project （YCBZ2014014） supported by the Innovation Project of Guangxi Graduate Education，China

date： 2015-09-06； Accepted date： 2016-01-12

SU Hai-feng； Tel: +86-771-3233718； E-mail: suhfeng@gxu.edu.cn

TQ028.96；TF803

A

1004-0609（2016）-06-1303-08

國家自然科學(xué)基金資助項目（51164002）；廣西自然科學(xué)基金資助項目（2013GXNSFAA019290）；廣西科技開發(fā)計劃課題（桂科攻1598015-4）；廣西研究生教育創(chuàng)新計劃項目（YCBZ2014014）

2015-09-06；

2016-01-12

粟海鋒，教授，博士；電話：0771-3233718；E-mail: suhfeng@gxu.edu.cn