Electrochemical Phenomena in MnO2-Fes2 Leaching in Dilute HCl. Part 3: Manganese Dissolution from Indian Ocean Nodules

Abstract

The present paper deals with the kinetics and mechanism of MnO2 dissolution from sea bed manganese nodules in the presence of pyrite. Manganese (iv) was found to dissolve mostly through reduction by ferrous ions generated by the oxidation of pyrite by ferric ions which was considered to take place through two reactions, one producing S° and the other [SO42−]. These two reactions were found to take place at a mole proportion of about 20% and 80%, respectively, but in terms of electron involvement the participation of the former is insignificant. The dissolution rates obtained from leaching studies were analysed based on the kinetic expressions derived previously and were found to confirm the theoretical basis. The kinetics and mechanism vary depending on whether or not sufficient acid is present. In the presence of sufficient acid the expression {[Fe3+]/(Rate)2 = K3[Fe2+] + K4} is valid and in depleted acid conditions {rate = K6[H+][Fe2+])1/2} holds good.RésuméLe présent document traite de la cinétique et du mécanisme de dissolution, en présence de pyrite, du MnO2 de nodules de manganèse du fond de la mer. On a trouve que le manganèse (iv) se dissolvait en grande partie par réduction par des ions ferreux générés par l'oxydation de la pyrite par des ions ferriques. On considère que ceci se produit par l'intermédiaire de deux réactions. l'une produisant S° et l'autre, [SO42−]. Ces deux réctions se produisent à des proportions, en mol, d'environ 20% et 80%, respectivement, mais en ce qui a trait à l'impliçation d'électron, la participation de la première est insignifiante. On a analysé les taux de dissolution obtenus des études de lessivage en se basant sur les expresions cinétiques dérivées auparavant, confirmant la base théorique. La cine[Faac]tique et Ie mécanisme varient dépendant qu'il y a ou non suffisamment d'acide présent. En présence de suffisamment d'acide, l'expression {[Fe3+]/(taux)2 = K3[Fe2+] + K4} est valide et, en conditions appauvries en acide, {taux = K6[H+][Fe2+]1/2} tient.