锰砂除铁,锰砂滤料接触氧化除铁的原理
作者来源:gysxlc 发布时间： 2018/7/29 9:32:42 标签：锰砂 锰砂滤料 天然锰砂
导读：天然锰砂对水中二价铁的氧化反应的催化机理,是锰砂中的二氧化锰首先被水中的溶解氧氧化成七价锰的氧化物,七价锰再将水中的二价铁氧化成三价铁.
目前，在我国生产使用的接触催化除铁滤料主要是天然锰砂滤料。最近试制成功的人造锈砂是一种新的接触绥化滤料，也已开始生产。
人们早已知道，二氧化锰(MnO2)能对水中二价铁的氧化反应起催化作用。含有高价锰氧化物的天然锰砂，在除铁工艺中被用作催化剂已有数十年历史。人们一般认为，天然锰砂对水中二价铁的氧化反应的催化机理，是锰砂中的二氧化锰首先被水中的溶解氧氧化成七价锰的氧化物，七价锰再将水中的二价铁氧化成三价铁：
3MnO2+O2=MnO·Mn2O7
MnO·Mn2O7+4Fe2++2H2O=3MnO2+4Fe3++4OH-
由于这两个反应进行的都很快，所以就大大加速了水中二价铁的氧化反应。
此外，天然锰砂还具有一定的氧化能力。将未经曝气、完全不含溶解氧的含铁地下水通过新天然锰砂滤层过滤，开始能将水中含铁浓度由12-13mg/L降至1mg/L，表面其氧化能力是比较强的。天然锰砂具有氧化能力，也是由于它含有二氧化锰。因为二氧化锰是一种强氧化剂，能对水中二价铁其氧化作用：
2Fe2++2MnO2+H2O=2Fe3++MnO2+2OH-
天然锰砂的接触催化除铁活性的变化情况。将经过曝气溶氧的含铁地下水通过天然锰砂滤层过滤，可以看到新的天然锰砂一开始具有异常高的除铁能力，但随着时间迅速降低，数小时便降低1倍，20小时降低近5倍，40小时降低近10倍，然后除铁能力会逐渐回升，这是因为在除铁过程中，天然锰砂表面会形成一层活性滤膜，恢复除去地下水中铁的能力。天然锰砂的这种异常高的除铁能力，就是和天然锰砂一开始具有氧化能力有关，即水中的二价铁在天然锰砂滤层中，不仅受到催化作用，而且还受到锰砂的直接氧化。
