活性炭的性质
2019-03-07 11:06:31
活性炭由人工制作,所用质料有木材、果核、煤炭、石油以及农作物等,经过恰当的办法成型,然后进行活化,即出产出制品。活性炭的形状有粉状、球状、柱状和片状,其活化办法有水蒸气活化和氯化锌活化。因而,出产出来的产品性质不同很大,例如,黄金炭浆厂所用的吸收金活性炭为椰壳炭和杏核炭,为片状,其强度较好,耐磨,而处理含废水所用的活性炭一般为煤质炭,报价低,比表面积大,但强度差。活性炭供应商一般用吸量、碘值、比表面积和总孔隙率表明活性炭的吸附功能,这些目标分别在20~400mg/L、600~800mg/L、300~1000m2/g和0.35~0.81cm3/g规模,孔隙率越大,其它几个参数也越大,吸附才能越强并且吸附量也大,粒径越小,吸附速度越快,处理含废水一般选用比表面积大,粒度小的活性炭。
7.2.1 吸附性吸附是活性炭的主要特征,它被看成是一种表面现象,当含废水经过活性炭时,活性炭的表面对着相应的废水表面,两表面层围住的区间是一个界面,所以就在这个界面区内,产生了吸附,活生炭的吸附即有物理吸附又有化学吸附,要截然分隔这两种吸附是办不到的,以金吸附在活性炭上为例,首要,金以Au(CN)2-方式吸附,然后Au(CN)2-分解出AuCN。活性炭对的吸附与金的吸附不同,重金属是以离子方式被吸附的,而游离络物是以离子方式被吸附的,而游离是以HCN方式被吸附的,因而,下降废水pH值时,在活性炭上的吸附率就高。在被吸附的没有在炭表面上发作氧化反响生成CNO-曾经,是可以用酸把洗脱下来的。吸附速率取决于分散到炭表面的速度和从炭外层分散到内层未被占有表面的速度。这关于HCN气体来说,并不难,但关于水中的,则有必定的难度,因而,在用新炭处理废水时,一开始咱们看到吸附速度很快,但过一段时间外表面积已被占有,吸附速度由内分散控制,吸附速度显着减慢,这也是咱们在活性炭催化分解法中挑选小粒度活性炭的原因。
7.2.2 比表面积及孔结构活性炭总活性表面积一般达300~1000m2/g,就是被吸附在活性炭表面上,一般以为,比表面积越大的活性炭,其活性表面活性点(活性中心)就越多。但是,是否能被吸附还要看活性炭的孔结构怎么,假如孔径小于HCN分子或络合物离子的直径,那么,就不能到达活性表面上,因而,活性炭就不能吸附,一般以为,活性炭的微晶凝集体中包含着形状不规则的缝隙的衔接网,在这种网中有巨细不同的孔径,大孔为可吸附的分子进入内部供给通道,微孔则供给进行吸附的表面积,应该指出的是,并不是一切微孔的吸附性都共同,往往在不同的表面部位有特定的和挑选性的吸附才能,所以人们提出了活性中心的假说,活性炭的这种性质与制作工艺办法有关。
7.2.3 活性炭的催化效果因为活性炭比表面积之大,吸附效果好含的废水在与活性炭触摸时则被活性炭吸附,而活性炭与空气触摸时空气中的氧也被活性炭吸附,如此,活性炭表面上的和氧的浓度比废水中的、溶解氧浓度高得多,并且反响的活化能也得以减小,发作氧化反响就比在水中与氧发作反响简单得多,因而说,活性炭的催化效果就是富集反响物的效果以及削减瓜尖所需活化能的效果,后者也是由活性表面所供给的。
活性炭提金实例-活性炭从含金烟尘中提取金
2019-03-05 10:21:23
加拿大大黄刀矿业公司选金厂的浮选金精矿,于流态化欢腾焙烧时产出含金90~100g∕t、4%砷、5%锑的烟尘。该厂用化法处理此烟尘时,因为矿浆中的物料很细,过滤和浓缩很困难,金的收回率只70%,且含金溶液被砷、锑严峻污染。为此,后改用松木活性炭(粒度-2.36~+0.83mm)于矿浆中吸附金。该厂含金烟尘的化和炭浆法作业的设备体系如图1。图1 大黄刀从烟尘中收回金的设备体系
1-调浆槽;2-离心泵;3-回定筛;4-浓缩机;
5-隔膜泵;6-拌和槽;7-振动筛;8-矿浆分配器;
9、10-拌和浸出槽;11-尾矿池;12-载金炭洗刷槽;13-蒸汽干燥机
金精矿焙烧产出的烟尘(9~10t/d),由螺旋给料机供入Ф0.9m×0.9m的调浆槽中,加水调浆至含固体10%。经离心泵抽送到不锈钢固定筛(1.2m×1.2m)除掉粗粒烟尘和杂物后,由浓缩机浓缩至含30%固体。浓缩时,矿浆的pH为5,粘度大很难沉积,乃至无法进行过滤。浓缩的矿浆用隔膜泵抽送拌和槽,加苛性钠中和至pH7.8后,于拌和浸出槽中加0.045%和碳酸钠0.02%拌和化72h。浸出过程中,如溶液中按Na2CO3计的碱浓度超越0.011%,已被活性炭吸附的金就会反溶解。矿浆的化为间歇性作业。活性炭吸附金达饱满时,由离心泵扬至上边的0.417mm(35目)振动筛上。别离出的载金炭,干洗刷槽中加水洗刷除掉矿泥。洗刷后的载金炭含水约50%,于蒸汽烘干机烘干至含水7%送冶炼厂熔炼。该设备体系的年生产目标如下表。
表 炭浆法从烟尘中提金的年度目标产品名称产值∕t金档次∕g·t-1含金量∕kg金散布率∕%载金活性炭17.313210228.575.8脱金贫液7825.80.554.61.6浸出渣2999.922.868.322.6烟尘3014.0100.0301.4100.0
活性炭吸附金机理(二)
2019-02-15 14:21:01
2)活性炭孔隙结构 活性炭的孔隙是因为碳在活化过程中无安排的碳素和碳成分被耗费后,在根本微晶间(非晶部分)留下的空间。活性炭虽由与石墨类似的细小碳晶片组成,但其晶片只需几个碳原子厚,并由一些碳分子构成许多开口孔穴壁。这些开口孔穴直径约在0.8~200nm之间。只需活化办法恰当,能够构成十分多的孔隙,其孔隙壁的总面积,即一般所说的表面积一般可到达500~1700 m2/g,这就是活性炭显示出大吸附容量的首要原因。相同表面积的活性炭,其吸附容量相差悬殊的现象也存在,这与孔隙的形状、散布有关,也与表面化学性质有关。 关于孔隙的形状很难获得共同的知道,一般情况下,多选用假定的圆筒形。此外,不同的研讨办法所选用的形状也不相同,例如瓶颈形、两头敞开的毛细管形、一端阻塞的毛细管形、两个平面构成的平板形、V字形和圆锥形等。计算上一般是将孔隙假定为圆筒形毛细管状。 杜比宁(Dubinin )将活性炭的孔隙散布分为三个系列,依照孔隙的巨细分为: 大孔:半径为(1000~100000)×10-10m;过渡(中)孔:半径为(20~1000)×10-10m;微孔:半径<20×10-10m。 因为活性炭的种类不同,其微孔容积约在0.15~0.9mL/g之间,它占单位分量活性炭总面积的95%以上。从这个数字来看,与其他吸附剂比较,活性炭具有微孔特别兴旺的特性。 过渡孔的容积一般为0.02~0.1mL/g,比表面积不超越总面积的5%。可是,采纳特殊的活化办法,在特殊的活化条件(延伸活化时刻,减缓升温速度,运用药品活化,如抓化锌活化或磷酸活化等)下能够制作出过渡孔兴旺的活性炭。其容积可达0.3~0.9mL/g,表面积可到达或超越200m2/g。 大孔容积为0.2~0.5ml/g,其表面积较小,一般不超越0.5~2.0m2/g。 活性炭的三种孔隙都有各自的吸附特性,而对吸附起决定效果的则是微孔。可是,直接散布在活性炭外表面上的微孔是很少的,一般由大孔平分出过渡孔,进而再由过渡孔分出微孔,见图5。因而吸附质要吸附于微孔中,有必要先经过大孔和过渡孔。另外在液相吸附中,分子直径大的吸附质很难进入微孔中,所以便吸附于过渡孔中,因而必定程度的过渡孔是必要的。大孔的表面积占总表面积的份额很小,对吸附量没有很大影响,但当活性炭作为催化剂载体运用时,其效果就显得重要了。
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孔隙散布对吸附容量有很大影响,其原因是因为存在着分子筛效果。这是因为必定尺度的吸附质分子不能进入比其直径小的孔隙,究竟能答应多大的分子进入,依照立体效应,大约是孔径的0.5~0.2。此外,在液相吸附中还存在着吸附质分子的溶剂效应影响,即在液相中吸附质的表观分子直径变大,直径小的孔隙往往进不去。 活性炭的制作是将有机物质,如树木、果壳、果核、糖以及褐煤、烟煤、无烟煤等,在CO、CO2、H2O的气氛下(阻隔空气)加热到800~900℃,进行活化,即得到活性炭;在活化过程中,大约有20%炭被汽化。 C+CO2→2CO C+H2O=====CO+H2 留下的炭呈透穿微孔结构(见图6),孔隙十分兴旺,且多为开口孔隙,微孔直径0.5~2μm。因而活性炭具有巨大的比表面(400~1000m2/g)。活性炭的活性,是巨大的比表面和存在于表面的反响基团二者结合所发作的效果。 用于从化矿浆中吸附金的活性炭是选用高温热活化办法制得的,行将椰壳或果核等在500~600℃的惰性气体中进行脱水和炭化,再于800~1100℃的水蒸气、二氧化碳、空气或它们的恣意混合气体中进行活化,而使它的微晶安排占优势。经这样制作的典型椰壳炭,孔径在1.0nm左右的孔穴,约占孔穴总体积的90%(图7)。
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总归,孔隙散布是对活性炭吸附具有很大影响的物理要素。因为在孔隙或表面积测定办法中存在着各式各样的问题,因而就吸赞同孔隙散布的联系进行理论解析是困难的。一般来讲,粉状活性炭大孔较多,而粒状活性炭微孔兴旺。 3)活性炭元素组成 活性炭的吸附特性,不只受其孔隙结构的影响,一起也受其化学组成的限制。结构十分规矩的石墨表面的吸附力,首要是范德华力中的色散力起效果。发作的现象为物理吸附。碳素的根本微晶结构是不规矩的,显着改变了碳素骨架上的电子云的构成,其成果发作了不饱满原子价或不成对电子,因而活性炭对极性物质具有较强的吸附力。根本结构不规矩的另一个原因是因为杂原子的存在。各式各样的杂原子或由杂原子构成的官能团存在于炭的根本结构中,对碳素表面进行“润饰”,然后改变了炭的吸附特性。 活性炭除碳素外,还含有其他两种混合物。其一是化学结合的元素,这些以氧或氢为代表。在原猜中,存在着不完全的炭化,以石墨化的状况存在于活性炭的结构中,或许在活化时,在表面构成了化学结合或因为氧或水蒸气在碳素表面以氧化物的方式存在。另一种混合物是灰分,它能够构成活性炭的无机成分。灰分的含量及组成随活性炭的种类而异。如椰壳活性炭的灰分的质量分数为3.5%左右,含0.1%的钾、铝、硅、钠、氧化铁,少数的镁、钙、硼、铜、银、锌、锡和痕量的锂、、和铅等。用砂糖能制作出灰分十分低的活性炭。简直不含灰分的活性炭能够用聚氯乙烯或酚醛树脂制作,其灰分可达0.01%以下,表1是几种活性炭的元素组成。表1 活性炭的元素组成炭的种类CHSO灰分A93.310.9303.252.51B91.120.680.024.483.7C90.881.5506.271.3D93.881.7104.370.05E92.21.661.215.610.04[next]
由此可见,活性炭中除掉无机性的的烧残渣(灰分)外,炭大体上占90%~94%,氧和氢则占了其他的大部分;除特殊的含硫炭外,活性炭简直不含硫;此外,对氮分析的成果仅仅呈痕量。活性炭中灰分的份额随质料的炭化和活化程度的加深而添加。 用、、硝酸或混酸能够除掉活性炭中的灰分,可是,将使炭的孔隙发作变化,对活性炭表面氧化物的生成起催化效果。相同,也能使炭添加表面氧化物。 灰分在水蒸气活化时具有催化效果,铁及其他组分在炭和二氧化碳的反响中显示出激烈的催化效果。灰分往往使吸附受到影响,一些极性物质在活性炭上的吸附因灰分而添加,原因是灰分引起了活性炭根本结构的缺点,而缺点部分对氧发作化学吸附。 4)活性炭表面氧化物 影响活性炭吸附或其他性质的首要要素是氧和氢的存在。这些元素和炭原子发作化学结合,构成了和灰分不同的活性炭的有机部分。依据固体表面不均匀理论,碳素物质中的氧或氢及其他异原子,处于石墨微晶的端部或晶格缺点处和炭原子相结合。这些原子的原子价随周围炭原子是否充沛饱满而异,所以反响性相差悬殊。 希洛夫(Sohilow)在活性炭表面氧化物的研讨中,推论炭一氧化物以表面氧化物A、B、C三种状况存在。图8表明表面氧化物的模型,氧化物A在700℃以上的温度下生成,氧化物B在300℃以上生成,在700℃以上时和CO2反响放出CO。在300~850℃范围内,氧化物B的一部分转化为氧化物C。在一般活性炭中,表面氧化物多以“B”的方式存在。氧化物A和B在液相吸附中吸附酸而不吸附碱,而氧化物C在压力稳守时吸附碱。所以氧化物A和B是碱性氧化物,而氧化物C则是酸性氧化物。 将碳素物质加热炭化时,炭以外的元素,如氧、氢等顺次脱离炭的结构,因为加热或炭化条件不同,因而在炭表面构成各种有机官能团,在活性炭表面已检测出的有机官能团有:羧基、酚型氢氧基、醌型羰基、醚类、过氧化物、酯类、荧光素、炭酸酐、环状过氧化物等。[next] 对碳化物进行热处理,终究可看作是炭。炭结合顺次向石墨结晶过渡,其中间产品对错石墨质炭,跟着温度由低到高,氧、氢等元素相继脱离。这时表面氧化物的方式是:低温时是含氧多的——COOH,然后是——OH多,高温状况下——COOH削减,而C=0增多。 5)活性炭种类与功能 活性炭是一族吸附物的总称。活性炭的种类较多,按质料来历首要分三大类:煤质炭、果壳类和木质类。世界各国出产的活性炭种类多达数千种,其间许多种类为专用炭,也有不少是用于脱色、脱臭和脱除有害组分的制药、制糖、味精、冶金、化工和环保等用炭。用于从化浸出矿浆中吸附收回金、银的专用炭起步较晚,如今的最佳种类是椰壳炭,但各国也有几十个牌号。其次是杏核、橄榄核、桃核等果核炭以及多种人工合成炭。 在活性炭的许多特性中,孔穴巨细是一项重要目标。因为炭能吸附碘分子的孔穴直径最小为1.Onm,它与活性炭从化液中吸附金要求的孔穴直径附近,故碘值是衡量提金活性炭的一个重要目标。且提金炭有必要具有小的孔穴直径、大的孔穴体积和很高的比表面积。此外,质量优秀的提金炭有必要具有杰出的耐磨性,能在恶劣的操作环境中,屡次和长时刻饱尝剪切、紧缩、磕碰等效果力而坚持结构完好,和尽可能小的磨削丢失。挑选活性炭的种类时,首要考虑炭质强度、吸附速度和吸附容量等。对其活性、孔径、表面积、孔容积等特色都有严格要求,选用准则取决于技能上适用,经济上廉价及货源上有确保。 因为如今各国出产的椰壳炭有几十个牌号,能用于从炭浆法中提金的椰壳炭(其他种类炭可参照)其物理性质和化学吸附特性列于表2。表2 典型提金椰壳活性炭的物理、化学特性分类技能特性数值物理性质颗粒密度(置换法测定)/(g·mL-1)0.8~0.85堆密/(g·mL-1)0.48~0.54孔穴巨细/mm1.0~2.0孔穴容积/(mL·g -1)0.7~0.8球盘硬度(ASTM,即美国试验材料标准)/%97~99粒度①/mm(目)1.16~2.36(14~8)灰分/%2~4水分/%1~4化学吸附特性比表面积(N2,BET.,即布伦纳-特-特勒氮测定法)/(m2·g -1)1050~1200碘值/(mg·g -1)1000~1150/%60~70值/%36~40①用细粒炭吸附效率高,跟着磨矿细度的进步和筛分技能的改善,如今用炭多为-2.36~+0.83mm。
活性炭吸附金机理(三)
2019-01-25 15:49:17
我国活性炭种类、性能见表3。目前,我国炭浆工艺多选用杏核炭(国外广泛使用椰壳炭)。至于从溶液中吸附金(活性炭柱)则用煤质炭也可以。表3 国产活性炭种类性能炭种类粒度/mm金吸附率/%金吸附量/(g·t-1)强度磨损率/%30min60 min90 minCH-16型杏核炭1.7~0.655.3261.773.460755.4CH-15型杏核炭0.71~0.373.384.987.16860/大粒椰壳炭1.7~0.642.1358.5470.3780458.03小粒椰壳炭0.71~0.367.88183.57700/ZX-15煤质炭Φ1.5×333.645.5454.05/15.12橄榄核炭0.6~0.370.7485.1188.337285/棒状木质炭Φ3×333.3338.8938.89//球状煤质炭1.7~0.617.0223.439.795610/
2.活性炭的选择 选择炭浆法提金活性炭,最重要的条件一是对金具有良好的吸附特性,二是炭粒必须具有很强的耐磨性能。吸附特性好的炭对金、银有较好的选择性和较大的吸附容量与回收率;耐磨性能强的炭能最大限度地降低磨削损失,减少载金炭末随矿浆流失所造成金的损失。这是由于炭浆法使用的炭,在生产过程中一般都要先配制成炭悬浮液,并经喷射或液压输送、压缩空气或机械搅拌、筛分等作业。特别是每一批炭的质量都不可能是均一的。其中部分炭粒和所有炭粒的边部与棱角(因不是球形粒)部分机械强度小,抗磨性弱,最易磨损。而它们又正是炭中最具活性的部分,其吸附性能好,吸附容量大。它的磨损不但会增大金、银的损失,且会造成整批炭吸附性能下降,引起作业指标波动,而需在作业过程中增加炭的投入量。为此,工业生产中对每一批新炭都应在使用前先经筛选除去木屑、杂物,再于机械搅拌槽中和磨料(与矿石相同的不含金废石)一起进行搅拌,磨碎那些机械强度弱的炭粒和边角,使炭粒呈近似球形,并经筛分除去炭末。生产中应注意炭在炭浆法作业和循环使用过程中的磨损指标,尽可能选用耐磨性能好的牌号炭。一般用以下参数评价其性能:①吸附容量;②吸附速度;③炭的强度;④炭的密度;⑤炭的粒度;⑥炭的灰分;⑦炭的水分;⑧筛下粒级含量。[next] 吸附容量和吸附速度是表征炭的活性的指标,强度表征活性炭在炭浆工艺回路中抗磨损的能力,密度和灰分是与活性有关的参数,粒度和筛下粒级含量是与工艺有关的参数。各种参数之间,尤其是活性参数与抗磨力、密度、灰分之间关系密切。 吸附容量指活性炭对金的最大荷载能力。不同的活性炭吸附容量不同,同一种活性炭的载金量大小又随吸附溶液中金的含量而变化。为了比较不同种类活性炭的载金能力,必须制定出统一的标准。Calgon试验法将吸附容量定义为炭与1μg/g的含金均衡溶液接触达平衡状态时炭上的载金量,用K值表示。南非则定义为炭与1μg/g的含金均衡溶液接触24h后炭上的载金量。(注:含金均衡溶液指在吸附过程中,含金溶液的金品位变化不大,即吸附平衡浓度与原液浓度相当。) 吸附速度指活性炭对溶液中的金吸附的快慢程度。炭对金的吸附速度与溶液含金量有密切关系,因此也须对其进行定义。Calgon试验法将吸附速度定义为炭与5 μg/g的含金溶液接触时,依据吸附动力学方程式q=K·lg t绘制的时间与吸附容量之间的关系曲线,从标定时间开始,吸附容量坐标上的截距x的倒数R表示吸附速度,用R值表示(见图9), 南非将吸附速度定义为炭在10×10-6的含金溶液中搅动吸附60min这段时间内炭对金的吸附百分率。 强度表征活性炭的抗磨损能力。活性炭的强度大小取决于生产炭的原料性质和加工方法及配料,一般用椰壳、果核等原料生产的活性炭较耐磨。 采用固定床(吸附柱)吸附时,炭的磨损较小,强度要求不高。但在炭浆法工艺中,由于炭粒之间、炭粒与机械部件之间以及炭粒与管道之间的相互碰撞和剧烈摩擦,炭的磨损损失比较大。所以,选择活性炭时必须重视强度。[next] 美国用炭的专门标准硬度值表示活性炭的抗磨损能力。南非则按规定强度对炭研磨一段时间后所测定的炭磨损损失率,表示炭的抗磨能力。 密度、粒度、灰分、水分以及筛下粒级含量是活性炭本身的物理化学属性,对炭的活性及其工艺应用状况有很大影响。活性炭的密度有三种表示法:填充密度(堆积密度)、真密度和表观密度。 对炭浆法提金工艺来说,在上述诸性能参数中,最主要的性能参数只有三个,即:吸附速度、吸附容量和强度。D.麦克阿瑟等曾提出了如下三个技术指标: ①在含金体积质量为1g/m3溶液中平衡吸附24 h,炭的载金容量应达25 g/kg; ②在含金体积质量为10g/m,溶液中搅拌吸附1h,炭对金的吸附速率应达60%; ③将炭置于瓶中在摇滚机上翻滚24h,磨损率应小于2%。 鉴于提金活性炭孔穴的比表面积一般在900~1 200 m2/g (N2,BET),当吸附操作容量达每公斤炭6 g Au时,仅相当800 m2比表面积上有一个金原子,所占面积极少,一般商品炭均易满足吸附容量的要求,因此,选择用于炭浆法的活性炭主要考虑它的耐磨性,即将炭加入细磨的矿浆中一起搅拌浸出和吸附,从对比中优先选用耐磨性能良好的炭产品。 但是活性炭是非均匀产品。它的各种性能参数之间有着密切的关系。例如活性炭的吸附活性随强度的增加而降低。就是说,活性炭的吸附容量和吸附速度与强度是互相矛盾、互相制约的。表4是三种活性炭强度与吸附活性的对比。表4 活性炭强度与吸附活性的对比活性炭强度/%吸附容量/(kg·t-1)吸附速度A98.41.05943.57B98.51.05149.31C97.31.05757.37注:(1)三种炭粒度均为6~16目,A、B炭为椰壳,C炭为杏核炭;(2)测试条件是非标准的,故表中数据只是在相同条件下测得的相对值,只用来比较炭的性能,不能作为选择炭的依据。
表4表明,三种活性炭的金吸附容量相近,C类活性炭抗磨损能力低,但吸附速度比较高。而A、B两种炭抗磨损能力高,吸附速度却相对较低。 即使同一种活性炭,其强度和活性也不是恒定不变的。活性炭在工艺流程中经过剧烈的磨损作用后,炭上较软的高活性组分逐渐损失掉,而较硬的低活性组分留下来,因此,随着炭在工艺流程中逐步向前移动,炭的活性逐渐降低,强度则逐渐增大。表5是某炭浆厂生产中各阶段活性炭强度与活性之间的关系。
活性炭吸附金机理(一)
2019-02-15 14:21:01
炭能从气相和液相中吸附、别离、净化某些物质的特性,在古代就已为人类所知道,并应用于日子和生产领域。而炭能从溶液中吸附贵金属的特性,是M·拉佐斯基(Lazowski)1848年提出的。1880年,W.N.Davis用木炭从氯化浸出金的溶液中成功地吸附收回了金,并取得专利。1894年,W.D.Johnston运用活性炭充填的过滤器,将浸出金的弄清液流通过滤器提取金、银,然后再熔炼活性炭进行收回。1934年,T.G.Chapman将活性炭直接参加化浸出矿浆中成功地吸附收回了金,他为炭浆法的开展迈出了第一步。此种“炭浆法”曾于20世纪40年代应用于美国内华达州的盖特尔矿山,它虽能成功地从矿浆中吸附收回金,但整个工艺证明是不经济的。因为从中收回金必需焚毁和熔炼这些载金炭。1950年,J.B.Zadra选用和混合液从载金炭上成功地解吸了金,但此法不适于从载金炭上收回银。直到1952年扎德拉等才研讨成功用热的和混合液从载金炭上一起解吸金、银,然后奠定了现代炭浆法的根底。 炭浆法或炭浸法提金工艺的中心是活性炭对化液中金的吸附效果。活性炭吸附金功能的好坏将直接影响着该工艺对金的收回率。因而,对活性炭理化功能的把握和挑选则是炭浆法提金的要害。 1.活性炭 1)活性炭晶体结构 依据x射线衍射研讨证明,活性炭的典型结构与石墨的典型结构近似。活性炭归于无定形碳或微晶形碳,其结构与石墨相相似,是由多环芳香族环组成的层面晶格,见图1。 图2是石墨和活性炭的典型结构示意图。从图中看出,石墨是由联结成六角形的碳原子层组成,各层之间由范德华力(Van der Waals force)维系在约0.335 nm的距离,任何一个平面上的碳原子都处在下面一层六角形中部的上方。而活性炭则不像石墨那样有规矩摆放,它的六角形碳环有许多现已开裂,其整体结构较紊乱。[next] 微晶形碳的结构比石墨缺少完整性,在微晶形碳中有两种不同的结构,一种是和石墨相似的二元结构,这种结构网平面平行,构成持平的距离,而层平面在笔直方向上取向不完全,层与层之间的摆放也不规矩。这就是所谓的乱层结构,见图3。由具有乱层结构的碳摆放成一个单位,称作一个根本结晶,这个根本结晶的巨细随炭化温度而改变。根本结晶间的错动便构成孔隙,这是起吸附效果的部位。另一种是由碳六角形不规矩穿插衔接而成的空间格子所组成,石墨层平面中有倾斜现象。能够把这种结构看作是因为有像氧那样的不同原子侵入的成果。这种不同原子的存在对活性炭的化学吸赞同催化效果有较大影响。
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除金刚石之外的碳素物质可分为易石墨化碳素和难石墨化碳素,见图4。图中(a)是软的,(b)是硬的。据以为,易石墨化碳素可能是由乱层结构组成的,而难石墨化碳素可能是由具有穿插衔接的晶格结构所构成。根据微晶形炭的软硬差异,能够揣度活性炭等微晶形炭存在着两种类型的混合结构。 活性炭根本结晶的巨细和长度随质料和活化条件的不同而不同。可分为相似炭黑那样的软结构和相似木炭那样的硬结构。软结构因为结晶是由比较简单的连锁调集而成,简单氧化分化;硬结构是因为结晶相互穿插连锁结合而成,难以氧化。以氯化锌活化的炭,属炭黑式的结构多一些,而以水蒸气活化的炭则以木炭式结构多一些,特别是粒状活性炭更倾向此类结构。
活性炭吸附金的设备
2019-01-24 11:10:32
活性炭吸附金的设备主要有两类:一类是含金堆浸液自上而下通过固定的活性炭层,即固定床吸附系统。另一类是含金堆浸液依靠泵的压力以一定速度由下而上通过炭层,使炭层处于沸腾状态。这两类设备的选择,取决于浸出液的混浊度及含固量。对于固定床系统,要求浸出液进塔前不能有悬浮的细物料,因为固定炭层像砂滤器一样,矿泥和悬浮的细物料会使炭层堵塞,导致吸附系统不能正常操作。所以固定床系统一般要求定期反冲,但其优点是活性炭载金量较高,因此所需的炭比流化床少些。在实际堆浸作业中大多数采用后一种设备完成活性炭对金的吸附。在设计第二种设备时,还要考虑以下四个因素:
一、给液流速(根据每天从堆浸作业中排出的浸出液量来确定)。
二、日平均生产的贵金属量(按不同操作时期各堆排出溶液的最大含量确定)。
三、活性炭最大载金量。
四、所用活性炭的类型和粒度。
核工业六所设计的活性炭吸附塔,底部有锥底,塔体侧壁安装视镜,操作时可观察塔内布液及活性炭的运动状况。一般采用3~5个塔串联操作,塔与塔之间用橡皮管联接,所用阀门少。地矿部金矿堆浸技术研究咨询中心设计的活性炭吸附塔与核工业六所设计的设备基本相似。塔底多用平底结构,容易安装,塔与塔之间均用硬管和阀门联接,包括洗水管及洗水排放管一次装好,所用阀门较多。
活性炭吸附金的机理
2019-02-20 09:02:00
关于活性炭吸附金的机理有多种,在此首要介绍三种。
一、范德华力引起的物理吸附
这一理论以为金络离子在必定的条件下分化会发生不溶的化金中性分子,因为范德华力,即活性炭与化金分子之间的引力而使化金沉积到炭的微孔中。
二、化学络合理论
这一理论以为金矿石浸出进程中发生的金络阴离子[Au(CN)2]-与活性炭上的正电荷格点之间存在着静电招引,即浸出液中金络阴离子被活性炭所吸附。
三、电化学理论
电化学理论以为,在氧存在时,水合活性炭会水解构成羟基(OH-)和过氧化氢(H2O2),水解反响为
O2+2H2O+2e H2O2+2OH-
溶解金的反响如下:
2Au+4CN-+O2+2H2O 2[Au(CN)2]-+2OH-+H2O2
因为水解进程炭供给一个电子而得到正电荷,带正电荷的炭将招引浸出进程中构成的带负电荷的金络阴离子。但是电化学理论不能解说为什么有些中性络合物分子如(HgCN2)能和化金络阴离子竞赛活性基团。
活性炭吸附金的进程一般以为是分散控制进程。金分散到活性炭的分散速率能够用费克规律来描绘A([Au]-[Au]i)
式中,d[Au]/dt-金的分散速率;
D-金络离子的分散系数;
[Au]-主体溶液中金络离子的浓度;
[Au]i-炭界面上金络离子的浓度;
δ-边界层的厚度;
A-边界层的面积。
金络合离子吸附到活性炭的传质进程至少包含两步:第一步是金络离子从主体溶液分散到炭的表面;第二步则是金络离子从炭表面分散到微孔内的活性基团。所以活性炭吸附金时,炭外层首要饱满,但是内分散决议传质进程的速率。
活性炭吸附金的原理
2019-02-18 15:19:33
含炭质料(椰壳、桃核、煤等)在高湿(800~1000℃)和适合的氧化剂(蒸汽、空气、二氧化碳)存鄙人,进行活化处理而成为活性炭。活性炭是一种多孔结构,每克炭表面积达600~1500平方米,对某些物质,具有强壮的吸附才能。 活性炭吸附金的原理沿无结论,现作一简略介绍: 用活性炭从碱性化液中吸附金,Au(CN)2- 不发生化学反应,以中性络合物保留在炭上,其方式为 Men+[Au(CN)2]n-。 如所用的活性炭,灰分中含5%的氧化钙,则金的吸附按下式进行: 2KAu(CN)2+Ca(OH)2+2CO2=Ca[Au(CN)2]2+2KHCO3 假如不含金属离子,则金的吸附按下式进行: KAu(CN)2+H2O+CO2= HAu(CN)2+ KHCO3 在酸性溶液中吸附金,金络离子以不溶性的AuCN沉积在活性炭的孔隙里: Au(CN)2-+H+= AuCN+HCN 银的吸附亦如此: Ag(CN)2-+H+= AgCN+HCN 还有人以为,活性炭对Ag(CN)2-的吸附,是阴离子交流的原理,即正、负电荷间的单纯静电效果。但有研讨发现,化液中单一阴离子(如Cl-、I-等)的存在,并不影响炭对Ag(CN)2-的吸附容量,因此否定上述廉洁。而化液中有中性有机分子存在时,炭对金的吸附容量下降,因此以为炭对金的吸附状况是中性分子。在酸性溶液中,金以HAu(CN)2被吸附;在中性溶液中以盐类如NaAu(CN)2被吸附,它们是靠范德华力的效果而富集在炭上。 金吸附的激烈程度,取决于介质中电解质的性质,在阳离子Na+、Ca2+等存在时,金络合物不能吸附在炭上。还有人以为,金作为一种二基金酸盐络合体Mn+[Au(CN)2]-吸附在炭上时,当Mn+为碱士金属离子时,这咱络合体对炭的结合,要比Mn+为碱金属时更结实。其吸附次序为: Ca2+>Mg2+>H+>Li+>Na+>K+ 吸附介质中有K+、Na+、Ca2+,也有利于Ag(CN)2-的吸附。 活性炭对金的吸附容量大于对银的吸附容量,这是由于金的离子半径大于银之故。 综上所述,活性炭对亚金酸盐吸附的见地,可归纳为三类: 即以 Au(CN)2-、AuCN和Au的状况被吸附。现在以持Au(CN)2-被吸附观念的人数为多。
活性炭吸附法回收金
2019-03-05 12:01:05
活性炭能够吸附金,这是早已知道的现实。但直到1952年美国矿务局J. B. Zadra等研讨成功了用热-混合溶液解吸载金炭,然后从解吸液中接连电积收回金和银的办法,然后奠定了现代用活性炭从化介质中提取金银的根底。随后,建起了一个小型炭浆法提金车间,用Zadra法对载金1370g/t左右的炭进行解吸-电积收回金,贫炭再回来吸附。1973年,美国Homestake炭浆厂投产,开端了活性炭提金的工业出产。这以后,又开发了高温加压解吸工艺和炭浸法工艺等。现在,活性炭提金已成为世界各国遍及选用的一种首要提金办法。
活性炭是一种很强的吸附剂,它具有共同的孔结构和很大的表面积、有必定的机械强度、耐热和耐酸碱等功能。活性炭可从的清液、污浊液或矿浆中吸附提取金,特别是从化矿浆中吸附金具有重要意义,不只能够处理高泥质的金矿,并减除了冗杂的洗刷和固-液别离工序,其工艺又能够分为两种:
一、化进程根本完毕后参加炭进行吸附的炭浆法(CIP);
二、化开端不久就参加炭,再进行边浸出边吸附的炭浸法(CIL) 。
活性炭的品种和性质,关于从含金介质中收回金的影响很大,挑选适宜的活性炭是提取金银取得杰出目标的重要条件。产品活性炭有粉状和粒状两种,炭浆法提金运用的是粒状活性炭,由于载金炭是用筛子将其从矿浆中别离出来,因而对炭的粒度有必定要求,炭浆厂现在运用的活性炭粒度多在0.8mm(20mesh)以上。按出产活性炭的质料来历不同,活性炭能够分类为:
(一)煤质活性炭,如我国太原新华化工厂出产的ZX型煤质炭和美国的BPL型煤质炭;
(二)果核、果壳类活性炭,如北京光华木材厂出产的GH型杏核炭、江西怀玉活性炭广出产的HA型椰子壳炭;
(三)木质活性炭,如我国通化和铁力活性炭厂用硬木出产的木质活性炭、澳大利亚活性炭厂用非洲加纳木材出产的木质活性炭等。在炭浆厂中运用较为遍及的是椰子壳活性炭;我国因杏核质料较为足够,故杏核活性炭的运用也较多;美国有些炭浆厂运用的BPL型煤质炭,其功能与椰子壳炭适当;南非和前苏联也有运用木质活性炭的。挑选活性炭的原则是,技能上适用,经济上实惠,货源上要有确保。提金用椰子壳活性炭的首要理化功能见表1。活性炭吸附金的工艺参数有:吸附段数、炭的载金量、活性炭在矿浆中的浓度、活性炭与矿浆在吸附槽内的均匀停留时刻、浓度、矿浆温度、炭的中毒及其处理等。我国及国外一些提金用活性炭出产供应商及技能目标如表2所示。
表1 提金炭的首要理化功能功能数值我国国家黄金管理局数值物理性质 堆密度0.48~0.54/(g·mL-1)0.5/(g·mL-1)孙隙巨细1~2mm 孙隙体积0.70~0.80/(mL·g-1) 表面积(N2BET)1050~1200/(m2·g-1) 球盘硬度(ASTM)97%~99%95%粒度1.18~2.36mm90%6~16目灰分2%~4% 水分1%~4%10%化学吸附性质 碘值1000~1150/(mg·g-1)800/(mg·g-1)四顾氯化碳值60%~70% 值36%~40%
表2 我国及国外某些提金用活性岩出产供应商及技能目标
从载金炭上解吸金也是一处重要的工序,即从载金炭上解吸金是吸附金的逆进程。影响载金炭解吸金的要素首要有:解吸温度与压力、解吸剂的挑选以及其他离子的影响等。由于金的解吸进程是一个缓慢的固相与液相间的质量传递进程,往往需求较长的时刻才能将金解吸得较彻底。已有的解吸办法能够分为:
1、常压Zadra法。典型实例是用1%NaOH-0.1%,NaCN溶液解吸,温度为85~95℃,解吸时刻较长达24~60h,解吸率96%~97%;
2、加压Zadr法。典型实例是用1%NaOH-0.2%NaCN溶液解吸,温度为120~150℃,压力为250~450kPa,解吸时刻缩短到6~7h,解吸率达98%;
3、AARL法。AARL法为南非开发的办法,是先用3%HCL溶液于90℃进行酸洗1h,再用水洗刷炭约1h,然后用1%NaOH-5%NaCN溶液于90℃进行解吸1h,最终用纯水于120℃和100kPa条件下淋洗约2h,解吸率达98%~99%;
4、有机溶剂强化解吸法。在解吸剂中参加适量有机溶剂,如、乙醇、甲醇、、等,有利于金在炭与化液之间的平衡分配系数向金的解吸方向移动,然后缩短解吸时刻到6~10h;
5、有机溶剂蒸馏气提解吸法。此法是澳大利亚开发的办法,是将有机溶剂蒸馏成气相再与载金炭作用,金的解吸作用明显进步,但所运用的设备较为杂乱。从解吸液中收回金的办法,首要是电积法,其次为锌置换沉淀法。
炭的活化再生,是将脱金炭通过活化再生处理,炭的活性得到必定程度的康复,使其能够循环运用,这是活性炭提金工艺得以的推广运用的一个首要要素。常用的炭活化再生办法是:
(1)首要酸洗刷处理,用3%~5%HCl溶液在室温下拌和浸洗脱金炭约1h,以除掉钙、镁等碳酸盐和其他酸溶性杂质,然后用水洗刷,再用1%NaOH溶液中和冲刷,直到溶液呈中性停止;
(2)高温活化再生,首要是除掉炭上结实吸附的有机物质(如腐殖酸和浮选药剂等),一起还能添加炭的孔道,并使炭的活性中心增多,以进步冷漠的活性。炭高温活化再生的首要操控要素是:活化温度、通入的水蒸汽量、活化时刻及过程等。高温活化再生通常是分段进行,即首要在低于200℃下低温干燥,再升温到200~500℃以除掉挥发性物质,然后在500~700℃使非挥发性物质热离解,最终在700℃有过热蒸汽存鄙人进行活化。在再生炉内不期望有氧气或空气,以防止炭的灰化,再生时运用水蒸气。工业上运用的高温活化再生设备,有多膛炉、回转炉、流态化炉、移动床炉等,这些炉型运用的燃料为煤气或,直接或直接对活性炭加热。最近还开发了以电作动力的活性炭再生设备,如微波炉、远红外炉及直接通电式的再生炉等。
炭吸附法提金厂的出产实践:自1973年世界上第一座炭将法提金厂在美国Homestake建成投产以来,从炭吸附法提金的工艺流程、主体设备以及所处理的矿石品种和数量等方面都得到了迅速开展。例如,加拿大Detour湖金矿炭浆厂就是加拿大的炭浆厂之一,处理矿石的规划为2500t/d,该厂的出产工艺流程如图1所示;其他,如美国内华达州的Pinson金矿炭浆厂、美国的Golden Sunlight提金厂、西非Poura金矿选冶厂、巴西Paracatu金矿选冶厂等都属大型的炭吸附法提金厂。我国从1983年开端,一方面是引入国外技能,一起自己规划炭浆法金工艺与设备,开展速度也很快,至今已有70多个炭浆法提金厂,其中有一些是由原浮选厂或锌置换工艺改造的。现在,我国除惯例的炭浆法外,也有炭浸法。近年来,跟着堆浸技能的开展,炭柱法也取得了发展;载金炭解吸的工艺,除了常压Zadra法和加压Zadra法外,AARL法和有机溶剂蒸馏汽提解吸法也有运用。我国部分活性炭提金厂的规划及首要设备如表3所示。能够看出,我国的炭吸附法金厂的规划均较小,与国外处理规划到达万t/d矿石的大型炭浆厂难以比较,致使直接影响到相关的技能经济目标。
图1 加拿大Detour湖矿山收回金的流程
表3 我国部分活性炭提金厂的规划及首要设备
活性炭吸附金机理(四)
2019-01-25 15:49:17
表5 现场生产各阶段活性炭强度与活性之间的关系活性炭强度/%吸附容量/(kg·t-1)吸附速度新炭98.41.05345.32解吸炭98.791.03238.69再生炭97.691.05844.22
活性炭在炭浆工艺流程中经过长期剧烈的磨损后洗提出来,炭的抗磨损能力明显增加,而活性则显著降低。经过再生后活性得到明显恢复,而抗磨损能力却降低了。产生上述现象的原因在于:不同活性炭强度与活性之间的差异是由于炭的微孔结构及表面活性中心发育程度不同的缘故,而同种活性炭强度和活性随着炭在工艺流程中的移动而变化则主要是由于炭的微孔结构因磨损而发生变化所致。活性炭因其结构的非均匀性,在使用过程中其活性较高的组分首先损失掉。炭的活性因物理损失而降低(不包括污染因素造成的活性降低)。这种活性炭经再生后又产生了新的微孔结构,活性得到明显恢复。因此活性炭的使用——磨损——再生——再磨损是炭浆提金工艺流程中主要矛盾。新活性炭研磨前后的活性变化见表6。表6 新活性炭研磨前后的活性变化活性炭研磨前研磨后吸附容量/(kg·t-1)吸附速度/%吸附容量/(kg·t-1)吸附速度/%A23.270.919.954.6B23.368.821.449.6C24.267.521.342.4D24.965.423.251.3E22.164.220.547.8F25.760.82349.4G25.160.524.553.5[next]
活性炭的密度与强度、活性之间有着非常密切的关系。密度小的炭(轻炭)微孔发达,吸附速度比较高,但强度却较低。密度大的炭则相反。然而,重炭和轻炭的吸附容量却相差不大。图10是不同密度的两种活性炭吸附速度和吸附容量曲线。 同一批活性炭不同密度级别的性能也有上述关系。对同一批炭中的轻重级别进行研磨对比试验,结果表明,随着研磨时间的延长,炭的磨损损失差异增大(见图11)。
炭浆法提金工艺-活性炭的选择
2019-02-21 08:58:48
挑选炭浆法提金活性炭,最重要的条件一是对金具有杰出的吸附特性,二是炭粒有必要具有很强的耐磨功能。吸附特性好的炭对金、银有较好的挑选性和较大的吸附容量与收回率;耐磨功能强的炭能最大极限地下降磨削丢失,削减载金炭末随矿浆流失所形成金的丢失。这是因为炭浆法运用的炭,在生产进程中一般都要先配制成炭悬浮液,并经喷发或液压运送、压缩空气或机械拌和、筛分等作业。特别是每一批炭的质量都不可能是均一的。其间部分炭粒和一切炭粒的边部与棱角(因不是球形粒)部分,机械强度小,抗磨性弱,最易磨损。而它们又正是炭中最具活性的部分,其吸附功能好,吸附容量大。它的磨损不但会增大金、银的丢失,且会形成整批炭吸附功能下降,引起作业目标动摇,也需在作业进程中添加炭的投入量。为此,工业生产中对每一批新炭,都应在运用前先经挑选除掉木屑、杂物,再于机械拌和槽中和磨料(与矿石相同的不含金废石)一同进行拌和,磨碎那些机械强度弱的炭粒和边角,使炭粒呈近似球粒,并经筛分除掉炭末供运用。且生产中应留意炭在炭浆法作业和循环运用进程中的磨损目标,尽可能选用耐磨功能好的牌号炭。
杰出的炭浆法提金的活性炭,除应具有下表的特性外,D.麦克阿瑟等还提出了如下兰个技能目标:
一、在含金1g/m3溶液中平衡吸附24h,炭的载金容量应达25g∕kg;
二、在含金10g∕m3溶液中拌和吸附1h,炭对金的吸附速率应达60%;
三、将炭置于瓶中在摇滚机上翻滚24h,磨损率应小于2%。表 典型提金椰壳活性炭的物理、化学特性分类技能特性数值物理性质颗粒密度(置换法测定)∕g·mL-10.8~0.85堆密度∕g·m-10.48~0.54孔穴巨细∕nm1.0~2.0孔穴体积∕mL·g-10.7~0.8球盘硬度(ASTM,即美国试验材料标准)∕%97~99粒度①∕mm(H)1.16~2.36
(14~8)灰分∕%2~4水分∕%1~4化学吸附
特性比表面条(N2,BET,即布伦纳-特-特勒氮测定法)
∕m2·g-11050~1200碘值∕mg·g-11000~1150值∕%60~70值∕%36~40
鉴于提金活性炭孔穴的比表面积一般在900~1200m2∕g(N2,BET),当吸附操作容量选6g Au∕kg炭时,仅适当800m2比表面积上有一个金原子,所占面积很少,一般产品炭均易满意吸附容量的要求。因而,挑选用于炭浆法的活性炭首要考虑它的耐磨性,行将炭参加细磨的矿浆中一同拌和浸出和吸附,从比照中优先选用耐磨功能杰出的炭产品。
虽然现代炭浆法工厂的规划,炭的别离和运送已用固定筛和塑料管替代振动筛和钢管,有的工厂还在机械拌和叶轮尖进步行了改进或包覆橡胶之类的塑性材料,在避免炭磨损上已有很大改进。但在挑选活性炭时仍应注重它的耐磨功能,最大极限下降因为炭磨损而形成金的丢失。
因为活性炭要从含有很多重金属和其它杂质离子的化液中吸附金,炭的另一个重要目标是对金、银的挑选性吸附功能。在美国和南非等广泛选用的椰壳炭,因它具有较大的吸附容量和挑选性,耐磨功能也较好。此外,美国还试制了一种用木材、干草、泥煤和褐煤的限制炭,南非也在试制一种泥炭限制炭。
我国除部分化厂运用进口椰壳炭外,大都运用国产椰壳炭和杏核炭,还研发了和试用多种果核炭。四川省林科所还研发了一种木屑炭,听说其强度可达86%~93.8%。
在前苏联,除要点选用离子交流树脂外,首要是开展化合型和高分子人工组成炭。他们研发的这类活性炭其强度虽不及离子交流树脂高,但它对金的挑选性好,吸附容量大。因为它们能从含很多重金属离子的溶液中挑选性吸附金,载金炭的解吸和再生办法也较树脂简略,收回金的成色也高。且活性炭比表面积大,简略强化吸附进程。Б.Н.拉斯科林(Ласкорин)报导了用渗炭剂下脚料制作的КАД型活性炭,并用它与树脂浆法常用的AM-2Б阴离子交流树脂进行了试验比照。结果表明:在含很多铜的化液中,КАД炭吸附金容量只下降30%,而AM-2Б树脂却下降4倍;在含很多锌的化液中,КАД炭吸金容量下降了60%,而AM-2Б树脂则下降9倍。当运用桦木制的БАУ型活性炭从含Au、Cu、Zn、Ni、Co、Fe的多金属混合化液中进行比照试验时,БАУ炭的吸附饱满容量为AM-2Б树脂的2~8倍。故前苏联从含金银的多金属矿含选矿液中收回副产金,多选用吸附柱等设备用КАД或БАУ型活性炭吸附。
文献介绍了一种用酚醛树脂组成后,在1000℃的真空或CO2气流中进行高温活化的АУ-50型活性炭。此炭具有纯洁的表面,在存在空气氧的介质中具有极好的阴离子交流效果,对重金属离子和简略的金银离子及络离子均有极高的复原才能,特别对金、银的吸附具有极好的挑选性。运用АУ-50炭对含金、银及伴生杂质铜、锌、铁、镍、钻的化液进行试验时,刚开始金、银及铜等都进入炭中,跟着吸附容量的添加,铜等杂质逐渐被金、银排代,炭中金、银的容量不断增大。至炭终究到达饱满时,吸附总容量的分配率为Au 80%、Ag 20%,金+银的挑选系数等于1。而当在相同的条件下运用AM-2Б树脂进行比照试验时,在树脂终究到达饱满时,金的吸附容量为5.2mg∕g,占总容量的19%,挑选系数等于0.19,其它是锌占75%,银镍各占2%~4%。
除各种化合型和高分子炭外,前苏联还试用过一种纸浆制的木质炭和烟煤烧结的球形炭。
加拿大大黄刀(Giant Yellowknife)矿业公司,用化法处理欢腾焙烧炉产出的烟尘,矿浆中的固体为微细粒泥状物,对炭的磨损小。为进步吸附收回目标,该公司选用一种强度略低的大孔穴大容量松木活性炭。据报导,它的吸附总容量可达数十公斤/吨炭,金的收回率也比锌置换进步5.8%。
选用吸附柱、过滤罐之类的静态吸附设备,从堆浸、渗滤浸出和其他浸出作业中别离出来的提出液中吸附金,不管选用溶液自上而下活动的固定床层,仍是溶液自下而上活动的胀大床层,固炭不饱尝较强的磨削,都可选用强度低的比表面积大、容量大、化学功能安稳的活性炭。孔穴大的炭虽吸附挑选性较差,但它的容量也大,还可较多的吸附收回离子半径较一些的银及铜等有色金属,进步归纳收回价值。关于不需循环运用,而将饱满载金炭焚毁熔炼收回金属的工厂,乃至可选用廉价常用品牌活性炭。
活性炭吸附法提金工艺
2019-03-07 09:03:45
运用活性炭吸附法从化矿浆或许溶液中提金的工艺有:炭浆法(简称CIP法)、炭浸法(CIL法)和炭柱法(简称CIC法)几种类型,它们的工艺基本上都包含以下几个进程:(1)从化矿浆或许溶液顶用活性炭吸附浸出金,产出载金炭;(2)对载金炭进解吸处理,使炭上的金从头转入溶液中,产出金的解吸贵液;(3)运用各种办法从含金贵液收回金;(4)把已被解吸后的贫炭进行再生处理,康复它的活性后,回来吸附作业再用。
1活性炭的特征
活性炭从起外观分为粉末炭和颗粒炭两类。颗粒炭能够从多种含炭物料如各种纤维素、木材、椰壳、果壳、果核及各种煤制作产出。
研讨工作标明,活性炭的结构与石墨相似,是由细小的晶片所构成,晶片的厚度只要几个碳原子厚,直径为2~10微米,并且摆放很不规矩,具有许多具有分子一般巨细的很多开口孔穴的侧壁。因而活性炭是具有兴旺的细孔结构和巨大吸附表面机的活性物质,它是Au(CN)-杰出的吸附剂。活性炭的细孔结构很杂乱,由直径介于10~100的微孔和直径大于1000的大孔及介于100~1000的过渡孔组成,细孔结构是影响活性炭吸附特性的首要要素。
活性炭表面积是决议其吸附才能的重要目标,一般可用比表面积(米2/克)来表明,活性炭的表面积由颗粒的外表面和由细孔构成的内表面两部分组成,比较起来,由细孔结构构成的内表面积具有极大的面积份额(大于90%),因而对活性炭的吸附特性更具有决议性效果,研讨测定,活性炭的比表面积很大,一般为500~1400米2/克,某些乃至高达2500米2/克。
在提金出产中,要求运用的活性炭有必要具有较高的硬度和耐磨性,而吸附活性与耐磨性往往是彼此对立的。出产实践中往往根据实验与经历来断定运用何种活性炭。
2活性炭的吸附进程
由Au(CN)-向炭粒表面的外分散,向炭粒内部的内分散和吸附三个进程来完结。
3、影响活性炭吸附的要素
3.1、活性炭的类型
椰壳炭与杏核炭的吸附特性远优于煤质炭和焦质炭。
3.2、吸附设备结构
常见吸附槽有轴流式和径流式良种,比较而言,轴流式槽的阻力较小,死区也小,炭磨损率也低,尤其是选用双叶轮时愈加显着。
3.3、矿浆性质
指矿浆的粒度特性、浓度和粘度、有机物含量、矿浆的PH值等。
矿浆的粒度特性是指矿浆中常含有一些大于级间筛筛孔尺度的木屑或粗粒矿砂,将会构成级间筛筛孔的阻塞和载金炭的档次下降,别的,含木屑的载金炭的解吸率也不高。
矿浆浓度的巨细首要影响矿浆比重和活动性,将直接影响活性炭的漂浮性和散布不平衡,不利于吸附,实践证明一般操控在40~45%较好。
矿浆粘度首要受细泥含量多少来决议,泥多,粘度大,活动性差,易构成级间筛的阻塞,一起浸出,吸附效果均欠好。
矿浆中的有机物首要指木屑,油类物质、腐植酸、浮选药剂等。它们能够被活性炭吸附,影响金的吸附率,并使活性炭中毒,给炭的活化再生带来困难。
3.4、吸附段数和底炭浓度
吸附段数与底炭浓度一般由实验和经历来断定,吸附断数一般为4~6段,底炭浓度则5~25克/升之间操控,选用逆流串炭(接连式和接连式两种)。
3.5、矿浆充气
矿浆充气量过大会下降金的浸出速度和活性炭对金的吸附,充气办法一般有中心充气和管道充气两种,时刻证明轴内中心充气法更好。
4提炭设备和工艺操作
4.1、提炭设备
现在运用的是有涡轮泵、射流泵、空气混合室三种。
4.2、工艺操作
提炭一般由榜首槽开端,然后逐槽进行串提炭,最终在末槽补加炭,提炭次数根据实验与理论核算为根据,各班坚持一致。
5载金炭的解吸
5.1、载金炭解吸的原理
实验研讨证明,活性炭吸附的进程实践上是一个可逆进程,当炭吸附金时,温度、压力、PH值和根(CN—)浓度过高会显着下降金的吸附量,因而完全能够采纳有用的办法使载金炭上的金被解吸到溶液中去。
5.2、载金炭的解吸办法和工艺条件
5.2.1、常压加温解吸法(又叫扎德拉解吸法)
这是最早呈现的较简略的办法。是在温度为85~95℃的条件下,用0.1%NaCN和1.0%NaOH制造的混合水溶液使之通过载金炭床,大约需28~70小时完结解吸要求。
5.2..2、加压解吸法
在温度为150~1700C,压力为0.3432Mpa,混合水溶液为0.1%NaCN和0.4~1.0%NaOH制造而成,解吸4~6小时可使脱炭含金低于50~70克/吨。本法周期不长,可是设备费用高,解吸贵液送电积前有必要冷却。
5.2.3、酒精解吸法
用1.0%NaCN和1.0%NaOH混合液再参加20%体积的酒精,在800C常压下进行解吸,解吸时刻为5~6小时,可是酒精为易燃和易蒸发物质,不易操控。
5.2.4、美英解吸法
该法为南非英美研讨所创用,用0.5个载金炭体积的5%和1.0%混合液预先处理载金炭0.5~1小时,然后再用5个载金炭体积的加热去离子水,在流速为每小时3个载金炭床体积进行解吸,作业温度1100C,操作压力为0.5~1.0公斤/厘米2,解吸时刻(包含酸性)约为9小时。
5.3、解吸设备和操作留意事项
载金炭的解吸设备一般和电解堆积设备相联系,构成出产循环的机组。
将备好的载金炭装入解吸塔(柱)内,再将制造好的解吸液泵入解吸电积体系,其具体操作办法,视运用的设备、工艺而定。
5.4、载金炭解吸应留意的事项
5.4.1、当解吸塔的长径比大于6时,解吸效果较好,可便利操作,缩短解吸时刻,故一般选用长径比大于6的解吸塔。
5.4.2、解吸液在塔内的活动状况尽量做到流速在塔内断面上散布均匀,并与载金炭充沛触摸。
5.4.3、通过实验选定适宜的解吸时刻,一般状况下,解吸时刻越长,解吸率越高,但过长则会使设备运用率下降,出产成本添加。
5.4.4、按规程要求严格操控解吸温度在塔内各点散布均匀
5.4.5、要确保解吸液成分符合规定
5.4.6、留意解吸液的流量,一般可在1小时1~5个炭床体积。
5.4.7、留意载金炭的含杂质状况和细孔特色。事前扫除炭内杂质(木屑、塑料、粗粒矿砂等)将有利于解吸率的进步。
6、脱金炭的再生
活性炭的活性通过吸附、解吸、再生后有着显着表化,脱金炭经酸性再生后,其活性并无显着进步,只能康复一半的活性,只要选用热力再生才有可能使活性得以康复到80%以上。
构成活性炭吸附活性下降的首要原因如下;
榜首、炭的细孔被无机物阻塞,例如矿浆中Ca(OH)2、Mg(OH)2的石英砂微粒,粘土矿泥等极易被活性炭吸附,进入炭之细孔内,发作通道阻塞,别的矿浆中过量的以及铜等贱金属的络合离子也会被炭粒吸附构成微孔中毒,下降活性。
第二、有机物如润滑油,洗刷剂,浮选药剂,腐植酸等都被活性炭吸附,极大地影响炭的活性。
第三、活性炭内活性点的降解和炭的细孔发作型变,也是活性下降的原因。
实践证明,脱金炭酸性后,其活性可康复到50~60%,而热再生后其活性可康复到85%以上,有的乃至比新炭的活性还好。酸性可用稀或稀硝酸(浓度1~5%)于常温下在专门酸洗槽中,经2~4小时洗刷,便可除掉炭上钙锌等化合物,而用90~93℃的热酸溶液则可去除钙、锌、镍的化合物以及大部分硅。假如炭的细孔被硅酸盐严峻阻塞,只要运用(HF)水溶液方能见效。
脱金炭的热再生一般在外热回转炉内完结,其进程包含枯燥,炭化和气化几个阶段,它能够起到以下效果:
榜首,使有机吸附物在加温阶段解吸蒸发;
第二,在600~700℃条件下使有机污染物炭化;
第三,炭构成新的微孔,添加比表面积;
第四 ,在炭的微孔内构成新的活化点,添加活性。
活性炭基本参数
2019-02-28 11:46:07
碘值
碘值是指活性炭在0.02N 12/KL水溶液中吸附的碘的量。碘值与直径大于10A 的孔隙表面积相关联, 碘值能够理解为总孔容的一个指示其器。
糖蜜值
糖蜜值是丈量活性炭在欢腾糖蜜溶液的相对脱色才能的办法。糖蜜值被解读为孔直径大于28A的表面积。由于糖蜜是多组分的混合物,有必要严厉依照阐明测验本参数。糖蜜值是用活性炭标样和要测验的活性炭的样品处理糖蜜液,经过核算过滤物的光学密度的比率而得。
堆积重
堆积重是丈量特定量炭的质量的办法。经过逐步把活性炭增加一个有刻度圆桶内至100cc,并丈量其质量。该值被用于核算填充特定吸附设备所需活性炭数量。简略地说,堆积重是活性炭每单位体积的分量。
颗粒密度
颗粒密度是每单位体积颗粒炭的分量,不包括颗粒以及大于0.1mm裂隙间的空间。颗粒密度是用置换来测定的。值是总孔容的指示器,是用饱满的零摄氏度的CCI4气流经过25度的炭床来丈量的。在规则的时刻距离内,丈量被吸附的CCI4的分量直到样品的分量改动能够忽略不计停止。
亚甲蓝
亚甲蓝值是指1.0克炭与1.0mg/升浓度的亚甲蓝溶液到达平衡状况时吸收的亚甲蓝的毫克数。
硬度
硬度是丈量活性炭机械强度的目标。分量的改动,用百分比表明。更切当地讲,硬度值是指颗粒活性炭在RO-TAP仪器中对钢球衰变运动的阻力。在炭与钢球触摸过今后,经过运用筛子上的炭的分量来核算硬度值。
磨损值
磨损值是丈量活性炭的耐磨阻力的目标。该实验丈量MPD的改动,经过百分比来表明。颗粒活性炭的磨损值阐明颗粒在处理过程中下降颗粒的阻力。它是经过在RO_TAP机器中将炭样品和钢球触摸,测定终究的颗粒均匀直径与原始颗粒的均匀直径的比率来核算的。
值
值是饱满空气与在特温度和特定的压力下经过炭床后,每单位分量的活性炭吸附的的量。
灰分
活性炭中包括无机物,一般是铝和硅。灰分是研磨成粉状的碳在954摄氏度时焚烧3个小时的剩下残渣。从技能视点看,灰分是活性炭矿藏氧化物的组分。一般界说为在一定量的样品被氧化后的分量百分比。
水分
水分是丈量碳所含水的多少。用Dean-Starktrap和冷凝器,在二溶液中煮沸活性炭来丈量水分。为了测验水分,水被冷凝和截留在待测定臂状容器内。活性炭的水含量也能够经过在150摄氏度下烘干3小时后活性炭分量上改动来测定。水分是活性炭中被吸附的水的分量的百分比。
关于不同用处的活性炭,经常用不同的物质和办法来查验它的吸附功能,如亚甲基蓝吸附值、碘吸附值、焦糖吸附值、硫酸奎宁吸附值等。其中亚甲基蓝吸附值是最常用的。亚甲基蓝是一种深蓝色染料,对它的吸附量反映了活性炭吸附小分子物质的才能;具有很多微孔的活性炭,此值较高。焦糖吸附值(或称焦糖脱色率、或糖蜜吸附率)是反映活性炭对具有较高分子量的有色物质的吸附功能,功能杰出的活性炭,此值到达100~110。
国内外制作的活性炭,都有一类称为“糖用活性炭”的产品,它可用于糖厂,也能够用在其他相似的职业,如葡萄糖溶液及味精溶液的精制脱色等。它的首要特点是具有较多的中孔,因而适于处理含有较多大分子有机物的溶液。这种活性炭的焦糖吸附值比较高。
我国“糖液脱色用活性炭”的国家标准(GB/T13803.3-1999)规则,活性炭产品分为优级品、一级品和二级品三种。其水分都低于10%;焦糖脱色率别离高于100、90和80,灰别离离低于3%、4%和5%(用磷酸法出产的活性炭可在7%~9%,不分等级),酸溶物别离低于1%、1.5%和2%,还有铁含量和氯含量的规则。它们的pH值都在3~5之间。
活性炭的比表面积(BET)反映了每一克活性炭的总表面积的数值m2。它是用氮气或吸附法测出的。此值越大,活性炭的微孔越多,能够吸附更多的小分子物质。关于同一类的有机物,分子量较大者,被吸附较强;但这以它的分子能够进入活性炭的吸附孔为条件。当需求吸附的物质的分子量较高、分子尺度较大时,就要选用有较多中孔的活性炭。最理想的活性炭是具有很多刚好稍大于吸附物分子的孔道,假如孔道过大,总表面积就削减。分子量在300~100000之间的物质,相应的吸附孔径在0.5~4nm之间。
活性炭具有芳香环式的结构,长于吸附芳香族有机物(糖汁中的有色物大部分归于这类),并长于吸附含有三个碳原子以上的其他有机物。它对不带电物质的吸附力较强,而对带电物质(如阴离子)的吸附较弱。对后者的吸附与溶液pH值有关:在酸性溶液中吸附较强,碱性溶液中较弱。由于弱酸性物质在低pH下带电较少以致不带电,较易被吸附;高pH下电荷较强,不利于吸附。为防止蔗糖转化,糖液用活性炭处理一般在中性下进行。活性炭对无机离子的吸附作用很弱,但用磷酸作活化剂的活性炭,及经过恰当羧基化处理的活性炭,也能吸附少数的金属离子。
活性炭的吸附作用和温度有关。关于大都的物理吸附作用,在低温下能够到达较大的吸附量,但吸附的速度较慢。在糖厂运用的大都情况下,活性炭和糖液触摸的时刻不长,故要求吸附进行得较快,就常用较高的温度,例如70~85℃。在这个温度下,一般经过15~30分钟(首要决定于糖液浓度),活性炭的吸附作用就挨近其最大值。
活性炭的脱色作用与它的种类和处理的具体条件有极大的联系。在出产使用前要先经过实验室实验,挑选适合的活性炭种类和恰当的运用办法与技能条件。
粉状活性炭的粒子巨细是不均匀的,有些很微细的粒子或许穿过滤布。因而要选用恰当的过滤办法,必要时能够并用助滤剂如硅藻土,将它们和活性炭参加糖液中拌和恰当时刻后过滤。过滤机中构成的活性炭滤饼,能够调制成粉浆后参加深色的糖液中再用一次。
颗粒活性炭一般选用固定床吸附办法,行将颗粒活性炭装入圆筒形吸附柱中,糖液从上而下接连经过,与很多活性炭触摸,在底部出口处到达很高的脱色率。这种办法利于充分发挥活性炭的效能。近年又开发了新的接连的移动床体系。活性炭的再生一般是在洗糖后放入再生炉中高温加热,将吸附的有机物分化,亦能够用碱处理再生。
活性炭吸附金机理(五)
2019-02-15 14:21:01
点评炭的活性凹凸,基本前提是这种炭要与出产中运用的现已证明具有满足抗磨才能的炭具有适当的强度。挑选活性炭时,应首要做抗磨力试验,试验条件要十分严厉。然后对研磨过的炭测定其吸附速度和吸附容量。这样做的意图是使所挑选的炭在投入运用后其功用更挨近挑选炭时所根据的参数。在多种炭中进行挑选或点评时,当然应该挑选经过抗磨试验后仍具有较高活性的炭。 挑选活性炭的原则是:既要确保炭具有较高的活性,以便从溶液中最有效地收回金;又要确保炭具有满足的强度,一起要统筹炭的密度、粒度等要素。高活性依然是需求的,在注重炭的强度的一起,要避免选用硬炭的倾向,避免使炭的活性大幅度下降。 虽然现代炭浆法工厂在规划上对炭的别离和运送已用固定筛和塑料管替代振动筛和钢管,有的工厂还在机械拌和叶轮尖进步行了改进或包覆橡胶之类的塑性材料,在避免炭磨损上已有很大改进。但在挑选活性炭时仍应注重它的耐磨功用,最大极限下降因为炭磨损而构成金的丢失。 因为活性炭要从含有很多重金属和其他杂质离子的化液中吸附金,因而炭的另一个重要目标是对金、银的挑选性吸附功用。在美国和南非等广泛选用的椰壳炭,因它具有较大的吸附容量和挑选性,耐磨功用也较好。此外,美国还试制了一种用木材、干草、泥煤和褐煤的限制炭,南非也在试制一种泥炭限制炭。 我国除部分化厂运用进口椰壳炭外,大都运用国产椰壳炭和杏核炭,还研发和试用了多种果核炭,四川省林科所还研发了一种木屑炭,据介绍其强度可达86%~93.8%。 伊万诺娃(JI.C.14saxosa )在1980年曾介绍了一种用酚醛树脂组成后,在1000℃的真空或CO2气流中进行高温活化的AY-50型活性炭。此炭具有纯洁的表面,在存在空气氧的介质中具有极好的阴离子交流效果,对重金属离子和简略的金、银离子及络离子均有极强的复原才能,特别对金、银的吸附具有极好的挑选性。运用AY-50炭对含金、银及伴生杂质铜、锌、铁、镍、钴的化液进行试验时,刚开端金、银及铜等都进入炭中,跟着吸附容量的添加,铜等杂质逐步被金、银替代,炭中金、银的容量不断增大。炭终究抵达饱满时,吸附总容量的分配率为Au80%,Ag20%,金+银的挑选系数等于1。而当在相同的条件下运用AM-2Б树脂进行比照试验时,在树脂终究抵达饱满时,金的吸附容量为5.2mg/g,占总容量的19%,挑选系数等于0.19,其他是锌占75%,银、镍各占2%~4%。 3.吸附机理 活性炭吸附金、银的机理至今还没有彻底研讨清楚,如今活性炭之所以能在金、银出产工业上成功使用,首要应归功于出产的实践和经历堆集。实践证明,孔穴小(直径1.0~2.0nm)的活性炭对金的吸附具有无与伦比的杰出挑选性。[next] 概括各研讨者的论说,活性炭的吸附效果首要取决于它的内部有很多的孔穴和巨大的比表面积,它的外表面积和氧化态效果较小。外表面仅仅供给与内部孔穴相连的通道。表层的氧化物首要是使炭的疏水性骨架具有亲水性,使活性炭对多种极性和非极性化合物具有亲和力。活性炭的吸附功用是因为构成孔穴壁表面的炭原子受力不平衡而发作的,这些孔穴壁的表面积越大,吸附物质的功用就越好。 炭的吸附进程包含物理吸赞同化学吸附。物理吸附与范德华力有关,它属偶极之间的效果和以氢键为主的可逆吸附。化学吸附是以离子键或共价键的价键力相结合的不行逆吸附。在大多数状况下,炭的吸附进程属物理吸附效果所操控,其进程为放热反响 在吸附动力学上,活性炭是经过分散效果使分子或离子抵达炭的微孔内表面上,因而反响时间由分散旅程的长度来决议,如图7所示的提金椰壳炭,90%的孔穴直径在1.0nm左右,大体积(相对而言)的Au(CN)2-分子(或络离子)要抵达这些微孔的内表面上只要经过弯曲的通道和缓慢的分散进程才有或许。 活性炭从化液或矿浆中吸附金的机理,在工业出产上是极为重要的,它对进步炭的吸附功用、强化炭的吸附作业至关重要。为此,许多研讨者对炭吸附金的机理进行了长时间和广泛的研讨。但是,关于活性炭从溶液中吸附金的机理,现在尚无一起的知道。大体可概括为四种吸附方式。 1)以金属方式被吸附 活性炭从金氯络合物(AuCl4-)溶液中吸附金后,可明显地看到炭表面有黄色金属金。以此揣度金络合物也可被炭复原。这种观念以为炭上吸附的复原性气体,如CO可把金复原。 近年来使用X射线光电光谱(XPS)对炭上被吸附物中金的氧化状况的研讨标明,被吸附的金表观价态为+0.3价。据此,可以为炭吸附时,确有复原效果,虽然是部分复原。此外,从载金活性炭上解吸金,所用的解吸剂非不行,因为溶液是金属金最好的溶剂。这一现实也支撑复原吸附的观念。 但是,把CO气体通入金溶液中并没有金被复原;并且,从它们的复原电位[相对于甘电极,活性炭:-0.14 V;AuCl4-:+0.8V;AuBr2-:+0.7V;AuI2-:+0.3V;Au(CN)2-:-0.85V]来判别,炭可把AuCl4-、AuBr2-、AuI2-复原,而不能把比其更负电性的Au(CN)2-复原。因而,以为金络合物被炭复原为金属金而吸附的机理,在理论上还有待进一步研讨。 2)以Au(CN)2-阴离子方式被吸附 金以Au(CN)2-阴离子方式被活性炭吸附的知道,即阴离子交流理论以为,炭表面上存在带正电荷的格点。这些正电荷格点是这样发作的:活性炭在室温下与空气触摸,构成具有碱性特征的表面氧化物,这种氧在炭上的结合是不结实的。当炭与水效果时,它会转入溶液并构成OH-离子,这样炭表面就带上正电荷:[next] C+O2+2H2O=====C2++2OH-+H2O2 双电层中OH-离子和溶液中的Au(CN)2-交流,亦即具有阴离子交流剂性质,也可以说,炭上带正电荷的格点吸附溶液中Au(CN)2-阴离子。 这种机理解说了炭的吸附才能随溶液的酸度进步而进步的现象。因为在较低pH的条件下,上述反响平衡向右移动,发作出更多的正电荷格点,故能吸附更多的Au(CN)2-阴离子。 相同,溶液中氧的存在,对吸附有利。研讨证明,炭对下列离子的吸附强度次序为: Au(CN)2->Ag(CN)2->CN- 上述知道遇到难以解说的问题是:当化溶液中有很多的Cl-或ClO4-阴离子存在时,并不下降Au(CN)2-的吸附容量。Cl-阴离子,特别是ClO4-阴离子,它与Au(CN)2-相像,同归于大而弱水化的阴离子,理应与Au (CN)2-竞相被炭吸附,但现实并非如此,而这种溶液在被离子交流树脂吸附时,ClO4-的存在,会明显地下降金的吸附容量。由此看来,单纯以Au(CN)2-方式被吸附的机理,也不是彻底令入服气的。 3)以Mn+[Au(CN)2]n-离子对方式被吸附 提出这一机理是根据以下现实:溶液中存在阴离子(如CI-、ClO4-等),乃至其浓度高达1.5mol/L时,也不下降金的吸附容量。但是当溶液中有中性分子(如火油)存在时,会使金的吸附量下降。 炭吸附金的中性分子的组成,取决于溶液的pH,在酸性溶液中,金以HAu(CN)2被吸附,在中性或碱性介质中,金以一种盐类方式被吸附。这种吸附,是靠范德华力即所谓“弥散力”的效果而富集于炭上的。 研讨发现,吸附了NaAu(CN)2的木炭焚烧之后,所得灰烬中的钠含量不足以构成NaAu(CN)2;被松木炭和糖炭吸附过的KAu(CN)2溶液中,含有很多的酸式碳酸盐,并且钾离子也依然留在溶液中;酸的存在能促进金的吸附,而盐的存在(如CaCl2等),也能进步金的吸附容量。从以上发现得出:金是以Mn+[Au(CN)2]n-的方式被炭吸附。当Mn+为碱金属阳离子时吸附不如碱土金属阳离子时结实,即吸附强度取决于金属阳离子,其次序为:[next] Ca2+>Mg2+>H+>Li+>Na+>K+ 这样,活性炭灰分中的Ca2+以及溶液中的Ca2+、H+都或许替代Na+、K+,如: 2KAu(CN)2+Ca(OH)2+2CO2=====Ca[Au(CN)2]2+2KHCO3 式中Ca(OH)2是松木炭灰分中含有50%的CaO所造成的。 按此机理,金以Mn+[Au(CN)2]n-离子对或中性分子被炭吸附,其间Mn+为碱土金属阳离子而不是碱金属离子,其吸附效果,既是炭的表面吸附效果,也但是经过孔隙中的沉积效果,或许是两者的一起效果。 4)以AuCN方式沉积 前期有人以为在炭的孔隙里能沉积出不溶性的AuCN。AuCN的发作是氧化效果的成果: KAu(CN)2+0.5O2=====AuCN+KCNO 也有人以为是酸分化的成果: Au(CN)2-+H+=====AuCN+HCN 试验证明,溶液pH愈低,炭中吸附的金容量愈大:pH123612载金量/[mg(Au)·g-1(C)]2001601208060
综上所述,活性炭吸附金络合物的机理研讨,迄今仍是不充分的,不管哪一种机理,都有其可信和不行信的成分。因而,有人提出了一个结合性的吸附机理: ①在炭的巨大内表面上或微孔中,吸附Mn+[Au(CN)2]n-离子对或中性分子,并随即排出Mn+。 ②Au(CN)2-化学分化成不溶性的AuCN,且AuCN保留在微孔中。 ③AuCN部分复原成某种0价和1价的金原子的混合物(+0.3价)。 炭从化矿浆(或化液)中吸附金、银的进程原本不是在抱负的状况下进行的,它必定要受一起溶解进入溶液中的多种杂质离子的影响。原猜中的可溶硫化物溶入碱性液中(即便溶液中不含),也会分化生成元素硫污染溶液。在化浸出液中,除含有金、银络阴离于外,还含有不同浓度的铜、镍、铅、锌、钻、铁等化络合物,它们的很多存在也会影响炭对金的吸附。若精矿在浮选前进行过混,进入精矿中的在化时会生成中性离子Hg(CN)2(一种共价化合物),它会直接与Au(CN)2-抢夺炭上的吸附格点,乃至能从载金炭上置换(排代)出若干已被吸附的Au(CN)2。[next] 有关金的聚合物至今所得到的都是中性化合物,或许说它的阳离子含有6,9,11个金原子,在这些聚合物中,金的氧化态平均值动摇在0.2-0.33之间。故从聚合物吸附观念来看,炭能从化液中激烈吸附金是有道理的。这是因为聚合物一般高度地不溶于水,如果有两种或多种物质对炭的吸附发作竞赛,那么介质中最难溶解的这种物质就会优先吸附于炭上。这就是炭能激烈地挑选性吸附金之地点。 因为活性炭吸附动力学特性的“排代(置换)”效果,也使活性炭具有较好的挑选性。即炭在不带电的溶液中,被炭吸附的杂质离子(银也相同)会逐步被化亚金离子所排代回来溶液中,而使饱满炭中首要只荷载金。这种状况在伊万诺娃(л·C·Иванова)等的试验中最为明晰。表7是她用AY-50型酚醛炭在吸附柱中对含多种杂质的化液进行吸附试验一例。从表中看出:当经过一体积溶液时,炭对金的吸附为零,而锌、铜的吸附量最高。今后跟着溶液经过量的增多,金、银的吸附量逐步添加,而杂质则逐步被排代出炭中。至经过溶液为3435体积时,载金饱满炭的金分配系数占80%,银20%。它也与炭吸附有机化合物的分配系数观念一起,即低溶解度的组分,在炭吸附抵达饱满状况时,具有较高的分配系数。表7 Ay-50 活性炭对金、银及杂质的吸附分配率化液经过量(比容)炭吸附量/%(Au+Ag):杂质AuAgNiCuZnFe1033325753:9710254275937:93921028232415038:622421442131713156:4449623601232083:1795333551110088:1221455341600094:625125539600094:6243580200000100:0
从表7中还可看出,炭对银的吸附开端比金高,并敏捷上升到最大值,今后银就逐步被金从炭上替代出来,终究降至最大吸附容量的三分之一。若再通入化液,银的吸附率还或许持续下降至更低值,乃至或许下降到挨近零值。为了有效地从化液中收回已溶银,某些化厂选用增大炭投入量以下降炭的吸附容量或分段吸附等办法来进步银的吸附收回率,实践证明是可行的。
炭浆法提金工艺-活性炭的性质
2019-02-21 08:58:48
活性炭是一族吸附物的总称。用于出产活性炭的质料有果壳、果核、木材、煤炭等天然材料、一些出产下脚料和人工合成材料等。世界各国出产的活性炭种类多达数千种,其间许多种类为专用炭,也有不少是用于脱色、脱臭和脱除有害组分的制药、制糖、味精、冶金、化工和环保等用炭。用于从化浸出矿浆中吸附收回金、银的专用炭起步较晚,如今的最佳种类是椰壳炭,但各国也有几十个牌号。其次是杏核、橄榄核、桃核等果核炭以及多种人工合成炭。
活性炭没有断定的结构式或化学组成,不同产品一般只能由它们的吸附特性来区别。依据X射线衍射研讨证明,活性炭的典型结构与石墨的典型结构近似。图1是石墨和活性炭的典型结构暗示。从图中看出,石墨是由联结成六角形的炭原子层组成,各层之间由范德华力(Van der Waals force)维系在约0.335nm的间隔,任何一个平面上的炭原子都处在下面一层六角形中部的上方。而活性炭则不像石墨那样有规矩摆放,它的六角形炭环许多现已开裂,其整体结构较紊乱。活性炭虽也由与石墨类似的细小炭晶片组成,但它的晶片只要几个炭原子厚,并由一些炭分子构成许多开口孔穴的壁。这些开口孔穴直径约在0.8~200nm之间,它使活性炭呈多孔结构,而具有很大的比表面积(600~1500m2∕g)。不同活性炭的开口孔穴直径和比表面积巨细,是选用不同质料、使用不同的炭化和活化条件制作而成的。图l 石墨(a)和活性炭(b)的典型结构暗示图
用于从化矿浆中吸附金的活性炭是选用高温热活化方法制得的,行将椰壳或果核等在500~600℃的惰性气体中进行脱水和炭化,再于800~1100℃的水蒸气、二氧化碳、空气或它们的恣意混合气体中进行活化,而使它的微晶安排占优势。经这样制作的典型椰壳炭,孔径在1.0nm左右的孔穴,约占孔穴整体积的90%(图2)。因为如今各国出产的椰壳炭有几十个牌号,能用于从炭浆法中提金的椰壳炭(其它种类炭可参照)其物理性质和化学吸附特征列于下表。图2 典型活性炭的孔穴巨细散布率
A-椰壳炭粒;B-煤质炭粒
表 典型提金椰壳活性炭的物理、化学特性分类技能特性数值物理性质颗粒密度(置换法测定)∕g·mL-10.8~0.85堆密度∕g·m-10.48~0.54孔穴巨细∕nm1.0~2.0孔穴体积∕mL·g-10.7~0.8球盘硬度(ASTM,即美国实验材料标准)∕%97~99粒度①∕mm(H)1.16~2.36
(14~8)灰分∕%2~4水分∕%1~4化学吸附特性比表面条(N2,BET,即布伦纳-特-特勒氮测定法)
∕m2·g-11050~1200碘值∕mg·g-11000~1150值∕%60~70值∕%36~40
①鉴于细粒炭吸附效率高,跟着磨矿细度的进步和筛分技能的改善,如今用炭多为-8~+20目(-2.36~+0.83mm)。
活性炭的元素组成虽以炭为主,但也含有少数氢和氧。它们中常有一部分与活性炭表面结合以官能团的方式存在。现已查明,活性炭中常见的官能团有羧基、酚羟基和醌型羰基,也发现有普通型内酯、荧光素型内酯、羧酸酐和环状过氧化物等。它们坐落活性炭层中环状网的决裂边际上。这些表面氧化物对活性炭的化学吸附起着重要作用。因为炭的表面上一起有必定数量的羧基和酚基,因此活性炭既适于从馥性介质中、也适于从碱性介质中吸附物质。
在活性炭的许多特性中,孔穴巨细是一项重要目标。因为炭能吸附碘分子的孔穴直径最小为1.0nm,它与活性炭从化液中吸附金要求的孔穴直径附近,故碘值是衡量提金活性炭的一个重要目标。且提金炭有必要具有小的孔穴血径、大的孔穴体积和很高的比表面积。此外,质量优秀的提金炭有必要具有杰出的耐磨性,能在恶劣的操作环境中,屡次和长期饱尝剪切、紧缩、磕碰等作用力而坚持结构完好,和尽可能小的磨削丢失。
活性炭吸附金的主要影响因素
2019-02-20 09:02:00
一、浸出液中金、银浓度的影响
一般说来,溶液中金、银浓度高,活性炭吸附的金、银量随之增高。在金、银浓度一守时,活性炭吸附金、银的量受吸附流速的影响较大。流速高时,活性炭的载金量减小,反之,下降吸附流速有利于进步载金炭的金含量,并且能下降吸附尾液的浓度。
二、浸出液中杂质离子的影响
金矿化堆浸时,除了金、银被溶解到浸出液中,还有铜、钴、镍、及砷等也不同程度地被溶解。弗莱明(Fleming)和尼科(Nicol)的研讨标明,浸出液中的自在根浓度对活性炭吸附铜起着重要作用。当自在根对铜的比值小时,浸出液中的铜以[Cu(CN)2]-络阴离子存在,这种络阴离子能被活性炭很好地吸附,然后导致活性炭吸附金的容量下降。当浸出液中自在根对铜的比值高时,铜以[Cu(CN)3]2-和[Cu(CN)4]3-系列存在于浸出液中,而活性炭对这样的高价阴离子不怎么吸附,因而对金的吸附量影响较小。浸出液中银对活性炭吸附金的影响与银和金的份额有关。银/金比等于1时,活性炭的金吸附容量略有下降,当银/金比大于2时,活性炭吸附金的容量显着下降。总归,浸出液中少数的铜、钴、镍、锌等对活性炭吸附金尽管不会发生严重影响,但因为这些杂质离子的吸附,占有了活性基团的方位,使活性炭吸附金、银的量削减。
三、浸出液pH对吸附金的影响
当浸出液pH在2.5~5.0时,活性炭的载金量最大,当pH大于6时,活性炭的载金量随浸出液pH升高而下降,但不是很显着。因为pH<9.0时,根(CN-)易水解成剧毒的氢酸(HCN)气体逸出,损害操作人员健康并添加的耗费,所以在化堆浸时,一般操控pH在9.5~10.5的规模,在此pH规模内,pH对活性炭载金量的影响不是太显着。
除上述影响要素外,活性炭的品种不同其吸附金的才能也不相同。一般以为椰壳炭比杏核炭吸附力强,细颗粒炭比粗颗粒炭载金量高。实际操作中,炭的载金量仅是应该考虑的要素之一,还应归纳考虑炭的机械强度,压力降等。
活性炭纸浆吸附碘量法测定金
2019-02-25 10:50:24
活性炭吸附碘量法测定金
一、办法概要
试样用分化,在稀介质顶用活性炭富集Au,活性炭灰化灼烧后用复溶,加HCI蒸干,在乙酸介质中以NH4HF2、EDTA掩蔽少数的Fe、Cu等搅扰元素,参加KI将Au3+还原为Au+,一起分出游离I2,以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定。本法适用于一般矿石中ω(Au)/10-6>0.5的测定。
二、试剂制造
活性炭-纸浆:首要处理活性炭。将粒径为0.074mm的活性炭在20g/L NH4HF2溶液中浸泡3d,过滤,用HCl(2+98)及热水各洗刷7~8次。将处理后的活性炭与纸浆以干时的质量比按1+2混匀。
金标准溶液:称取0.0500g纯金(99.99%以上)于100mL瓷坩埚中,加l0mL,盖表面皿,在60~70℃水浴上加热溶解后当即参加8~10滴250g/LNaCl溶液,再在沸水浴上加热蒸干,取下,加1mL HCI,持续在沸水浴上蒸干。取下加少数水,微热使盐类全溶,取下冷至室温,移入盛有5mLHCI的500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液含100μg/mLAu。
硫代硫酸钠标准溶液:称取25. 2g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)溶于新煮沸后冷却的蒸馏水中,加0. 1gNa2CO3,用水稀释至1L(溶液pH7.2~7.5),此溶液1mL适当于l0mg Au.
别离取30mL和100mL上述溶液于l0L下口瓶内,各参加1g无水Na2CO3和l0mL,用冷却的新蒸馏水稀释至10L,摇匀,放置一周后,进行标定:取30μg或100μgAu于50mL瓷坩埚中,加3~5滴250g/LNaCl溶液,加2~3mL,水浴蒸干,加3~4滴HCI,蒸干,重复两次。然后用两种硫代硫酸钠标准溶液按碘量法滴定。求出其1mL溶液适当Au的质量(1mL别离适当30μg和l00μg),μg/mL。
三、分析手续
称取10-30g(准确至0.01g)试样于瓷方舟中,在高温炉中于600℃灼烧40min,取出放冷,将试样转入400mL烧杯中,用少数水潮湿,加100mL(1+1),加热微沸30~60min,中间摇摆数次,取下趁热加l0mLl0g/L动物胶溶液,拌和,用温水稀释至100~120mL,将溶液注入衔接在装有活性炭-纸浆吸附柱的布氏漏斗中,用热HCl(2+98)洗刷烧杯2次、残渣7~8次。取下布氏漏斗,用热的20g/LNH4HF2溶液洗刷活性炭3~4次,再用热HCI(2+98)洗3~4次,量后用温水洗3~4次,抽干.取出活性炭-纸浆吸附饼,放入50mL瓷坩埚中,放在电炉盘上低温烘干,并升温炭化,再移入650~700℃高温炉内灼烧至无炭粒存在,取出冷却。在瓷坩埚内参加5滴250g/LNaCl溶液,沿坩埚壁参加2-3mL,放在沸水浴上蒸干,滴加3~5滴HCI,持续蒸干,重复两次,最终蒸至无酸味。取下坩埚,加3~5mL乙酸(7+93),搅动使可溶性盐类悉数溶解,冷至室温。参加0.1gNH4HF2,搅匀。滴加数滴25g/L EDTA溶液后,当即参加0.5gKI,用硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色,参加3~5滴l0g/L淀粉溶液,持续滴定至蓝色消失即为结尾。
四、分析成果的核算
按下式核算试样中Au的含量。
ω(Au)/10-6=(fT×VT)/(ms)
式中 fT——1mLNa2S2O3标准溶液适当于Au的质量,μg/mL;
VT——滴守时耗费Na2S2O3标准溶液的体积,mL;
ms——称取试样的质量,g。
五、注意事项
(1)试样的粒径应小于0.074mm,以确保试样的均匀性.(2)视试样性质不同,可用下列办法溶解:1)含硫高的硫化矿。先用逆(1+1)溶解,每次参加l0mL,待剧烈反响完毕后,再加100-200mL(1+1);2)含硫低的矿样。一次参加100~120mL(1+1);3)氧化铁矿样。加50~60mLHCl,煮沸,再加50~60mL(1+1);4)含炭质和有机物的矿样.经600~700℃灼烧除炭,然后按氧化矿样进行处理,或用HNO3-KClO3氧化除炭。(3)活性炭用量应依据金的含量而定,一般Au量在5mg以下,活性炭用量为0.5~0. 8g; Au量在5~30mg ,其用量为1g左右;Au量30~60mg,活性炭用量则为1~1. 5g.(4)吸附柱装置:将吸附柱严密装在抽滤筒的圆孔中,在吸附柱内参加纸浆,开动真空泵,抽干压紧,纸浆约为4~5mm厚,再加少量稀纸浆抽干,参加活性炭-纸浆混合物(肯定避免活性炭渗漏),上面复盖一层纸浆。装上布氏漏斗,铺上滤纸即可过滤。(5)活性炭-纸浆炭化的时分,切勿着火,避免Au丢失。(6)EDTA对三氯化金有还原作用,参加EDTA应当即参加KI,敏捷滴定。
活性炭富集火焰法测定金
一、办法
试样经650℃灼烧,分化、动物胶凝集硅酸后,用活性炭动态吸附Au,再经灰化、提取,制成HCl(1+11)溶液。将试液吸入空气-火焰中,用AAS法测定Au的吸光度,本法适用于岩右石、矿藏中ω(Au)/10-6=0.05~100的测定。
二、设备及试剂制造
活性炭吸附柱:将内径为35mm、高90mm的玻璃吸附柱刺进抽滤孔中,柱内放一片外径为34mm的多孔塑料板,倾入纸浆抽滤,滤干后纸浆层厚约3~4mm,再参加活性炭与纸浆的混合物(1+2),抽滤,抽干后厚度为5~7mm(视Au含量凹凸而使活性炭为0.5~1g),以水吹洗柱壁,再加一层薄纸浆。装上布氏漏斗,在漏斗上垫两张滤纸并参加少量纸浆,备用。
活性炭及其处理:活性炭的粒度应为0.075mm,若运用的活性炭纯度不行可别离选用如下两种办法处理:(1)将活性炭置于塑料烧杯中,参加热的40g/LNH4HF2,溶液浸没活性炭并放置48h以上,然后过滤,用HCl(1+24)洗刷8~10次,再用热水洗刷8次,放置晒干备用,(2)将活性炭置于烧杯中、参加HCl(1+5)浸没活性炭,加热煮沸1h,再浸泡数小时后过滤,用水洗刷,重复处理数次,直至滤渡不出现Fe3+的黄色中止。
金标准储存溶液:称取1.0000g高纯Au于烧杯中,参加20mL,低温加热溶解,移入1000mL容量瓶中,参加80mL,用水稀释至刻度,混匀。此溶液含1000μg/mLAu.
金标准溶液:移取25.0mLAu标准储存溶液于500mL容量瓶中。参加40mL,用水稀释至刻度混匀。此溶液含50.0μg/mLAu.
三、仪器及作业条件
WFX-1B型原子吸收光谱仪。金空心阴极灯;灯电流3mA;波长242.8mm;光谱通带0.4nm;燃烧器高度6mm;空气流量7.0L/min;流量1.8L/min.
四、分析过程
称取10.00~30.00g试样于瓷坩埚中,从低温升至650℃灼烧2h(半途拌和一次)。取出冷却,转入烧杯中,用水潮湿,参加80mL,低温加热分化并蒸至体积约为25mL,取下,用水冲刷表皿和杯壁,参加10mL10g/L动物胶溶液,拌和数分钟,参加100mL水,搅匀。将试样溶液倒入已制备好的活性炭吸附柱上的布氏漏斗中,抽滤,用热HCl(1+19)洗刷烧杯及残渣4~5次,取下布氏漏斗,用50g/LNH4F热溶液洗刷吸附柱7~8次,再用热HCl(1+19)洗刷7~8次,热水7~8次。中止抽滤,将活性炭和纸浆移入瓷坩埚中,用小张滤纸擦将残留的活性炭,合并于坩埚中,将坩埚置于电炉上,待坩埚中内容物枯燥炭化后,移入700℃马弗炉中灼烧至彻底灰化并保温10min,取出坩埚冷却。于坩埚中参加5mL,低温加热溶解并蒸至2~3mL时取下,移入25mL容量瓶顶用水稀释至刻度,混匀。调整AAS仪至似定的作业条件,将试液吸入空气-火焰中,测定Au的吸光度。
作业曲线的制作:别离移取含0、25、50、75、100、150、200、250μgAu标准溶液于一组25mL容量瓶中,参加2mL,用水稀释至刻度,混匀。与试样溶液同批测定。以Au的质量浓度为横坐标,相应的吸光度为纵座标,制作作业曲线。
五、分析成果的核算
按下式核算试样中Au的含量。式中 ωB——被测元素(组分)的质量分数,其间B指被测元素(组分)
ρB2——作业曲线上查得试液中被测元素的质量浓度,μg/mL;
ρB1——作业曲线上查得空白试液中被测元素的质量浓度,μg/mL;
Vs——试样溶液的总体积,mL;
ms——称取试样的质量,g.
六、注意事项
(1)试样要充沛灼烧,以除尽有机物、炭、硫等,不然会使分析成果偏低,(2)用活性炭富集后的灰化温度不宜太高,以防Au的丢失,但灰化有必要彻底,不然成果偏低。(3)依据Au的含量凹凸能够扩展或缩小测定试液的体积。(4)分析含Sb、As高的试样时,先用HCl-SnCl2分化,经过滤别离和残渣于700℃灼烧,将Sb、As等共存搅扰元素除掉。再用分化、泡沫塑料吸附、摆脱。将摆脱液吸入空气-火焰中,用AAS法测定Au的吸光度。本法适用于含Sb、As量高的岩石矿藏中w(As)/10-6=0.1~30和测定。
活性炭提金实例-活性炭从含氰选矿液中吸附回收金、银
2019-03-05 10:21:23
含铜的杂乱硫化多金属矿石,是前苏联金的重要资源。矿石经优先浮选产出含金的铜、铅混合精矿。当从混合精矿中浮选铅的38%~44%。
运用活性炭吸附,每批用活性炭1~2t,参加专门的槽中,用压缩空气拌和2h制得含炭70~120g/L的活性炭悬浮液。炭悬浮液主动参加铅浮选尾矿中,用量为300~350g∕t。矿浆浓缩时载金炭粒进入浓缩机底流,并在浮选铜时进入铜精矿中。
据该厂1972年~1975年的实践,当每吨矿石耗费活性炭88g时,浓缩机溢流中金的丢失为8.62%。1975年,每吨矿石耗费活性炭416g时,溢流中金的丢失下降至1.86%。实践证明,将活性炭参加尾矿浓缩机溢流中,金的吸附作用实际上与上述成果相同。
别洛乌索夫斯克(Велоусовек)选矿厂铜尾矿浓缩机溢流含(mg∕L)Au0.8~2、Ag0.5~1.5、Cu300~460、Zn20~30、总CN-1500~2100。按1g∕L往溶液中参加活性炭的水悬浮液,进行两段接连逆流吸附,金的收回率达96%,炭粒载金1000g∕t。但在实验中发现,约有10%~15%吸附了金的极细炭粒,在进行第二段吸附时会随溶液丢失。
为下降金在第二段吸附时的丢失,应进步载金炭的沉降速度。为此,别离调查了参加絮凝剂、硫酸铁、硫酸铜、硫酸锌、硫酸铅的作用。实验证明,参加这些絮凝剂后炭的沉降速度虽相同(2~2.5m∕h),但除硫酸铅取得了令人满意的成果外,其他都会下降炭的吸附才能(CuSO4下降50%,ZnSO4下降30%,硫酸铁和下降20%~25%)。当向第二段液中参加硫酸铅1000g∕m3时,溶液中炭等悬浮物的含量从300~500g/m3下降至30~50g/m3。
为了强化第二段炭粒与溶液的触摸,进步金、银的吸附收回率,溶液经过水力拌和器以切线方向供入圆锥形箱底,使溶液在运动中与悬浮炭液混合,并用泵使之循环。混合液经过中心管道再由支管分配。最终的混合液由上部排入浓缩机以别离载金炭。此流程于1975年应用于生产后,金的收回率进步2.9%。
苏里诺夫斯克选矿厂是前苏联第一个运用活性炭和离子交换树脂从浓缩机溢流的化液中收回金、银及有色金属的工厂。该厂浓缩机每日排出的溢流约400~600m3,所含的组分有(mg∕L):Au0.7、Ag4.5、Cu400~500、Zn40~50、总CN-500~700、悬浮物100~200。
金、银的收回运用吸附才能强且选择性好的КАЛ型活性炭,这种活性炭的金吸附容最为5.2mg/g。因为载金炭易随溶液丢失而形成金的机械丢失(每立方米溶液丢失含金300g∕t的炭0.3~0.5k∕g),为此将溢流溶液改为经过过滤机的停止括性炭层以吸附金。引荐的活性炭粒度为-2~+1mm和-1~+0.5mm的各占40%,-0.5+0.2mm的占20%。工业实验用过滤机直径3m、高5.44m,装炭5t,炭层厚2.4m。经一个月的实验,有4000m3液悉数经过过滤机,经两次取样检查,炭粒含金别离为1.56和2.49kg∕t,含银别离为1.39和1.34kg∕t。金的丢失别离为0.2~0.3和0.03mg∕L。此法用于选矿厂生产后,又于1974年添加一台过滤机串联收回金。
除掉贵金属的溶液,运用AW-17离子交换树脂收回其间的铜、锌化络合物。每台交换器中装入树脂3.5t,厚度约1m,给液速度按每立方米树脂3~4m3∕h,经8~16h吸附,溶液含铜降至2~10mg∕L、锌降至0.6~2mg∕L。铜、锌收回率别离为95%和99%。
溶液经除铜、锌后,用石墨阳极电积,从铜阳极上取得沉积物。该沉积物的组分取决于给液组分。阴极沉积物的典型组分为:Au100~150g∕t、Ag1000~1700g∕t、Cu45%~80%、Zn5%~15%、Cd约10g/t。电积收回金、银等后的废液回来运用。
黄金用活性炭几个关键影响因素
2019-02-22 14:08:07
碘值
碘值是指活性炭在0.02N 12/KL水溶液中吸附的碘的量。碘值与直径大于10A 的孔隙表面积相关联, 碘值能够理解为总孔容的一个指示其器。
糖蜜值
糖蜜值是丈量活性炭在欢腾糖蜜溶液的相对脱色才能的办法。糖蜜值被解读为孔直径大于28A的表面积。由于糖蜜是多组分的混合物,有必要严厉依照阐明测验本参数。糖蜜值是用活性炭标样和要测验的活性炭的样品处理糖蜜液,经过核算过滤物的光学密度的比率而得。
堆积重
堆积重是丈量特定量炭的质量的办法。经过逐步把活性炭增加一个有刻度圆桶内至100cc,并丈量其质量。该值被用于核算填充特定吸附设备所需活性炭数量。简略地说,堆积重是活性炭每单位体积的分量。
颗粒密度
颗粒密度是每单位体积颗粒炭的分量,不包括颗粒以及大于0.1mm裂隙间的空间。颗粒密度是用置换来测定的。值是总孔容的指示器,是用饱满的零摄氏度的CCI4气流经过25度的炭床来丈量的。在规则的时刻距离内,丈量被吸附的CCI4的分量直到样品的分量改动能够忽略不计停止。
亚甲蓝
亚甲蓝值是指1.0克炭与1.0mg/升浓度的亚甲蓝溶液到达平衡状况时吸收的亚甲蓝的毫克数。
硬度
硬度是丈量活性炭机械强度的目标。分量的改动,用百分比表明。更切当地讲,硬度值是指颗粒活性炭在RO-TAP仪器中对钢球衰变运动的阻力。在炭与钢球触摸过今后,经过运用筛子上的炭的分量来核算硬度值。
磨损值
磨损值是丈量活性炭的耐磨阻力的目标。该实验丈量MPD的改动,经过百分比来表明。颗粒活性炭的磨损值阐明颗粒在处理过程中下降颗粒的阻力。它是经过在RO_TAP机器中将炭样品和钢球触摸,测定终究的颗粒均匀直径与原始颗粒的均匀直径的比率来核算的。
值
值是饱满空气与在特温度和特定的压力下经过炭床后,每单位分量的活性炭吸附的的量。
灰分
活性炭中包括无机物,一般是铝和硅。灰分是研磨成粉状的碳在954摄氏度时焚烧3个小时的剩下残渣。从技能视点看,灰分是活性炭矿藏氧化物的组分。一般界说为在一定量的样品被氧化后的分量百分比。
水分
水分是丈量碳所含水的多少。用Dean-Starktrap和冷凝器,在二溶液中煮沸活性炭来丈量水分。为了测验水分,水被冷凝和截留在待测定臂状容器内。活性炭的水含量也能够经过在150摄氏度下烘干3小时后活性炭分量上改动来测定。水分是活性炭中被吸附的水的分量的百分比。
关于不同用处的活性炭,经常用不同的物质和办法来查验它的吸附功能,如亚甲基蓝吸附值、碘吸附值、焦糖吸附值、硫酸奎宁吸附值等。其中亚甲基蓝吸附值是最常用的。亚甲基蓝是一种深蓝色染料,对它的吸附量反映了活性炭吸附小分子物质的才能;具有很多微孔的活性炭,此值较高。焦糖吸附值(或称焦糖脱色率、或糖蜜吸附率)是反映活性炭对具有较高分子量的有色物质的吸附功能,功能杰出的活性炭,此值到达100~110。
国内外制作的活性炭,都有一类称为“糖用活性炭”的产品,它可用于糖厂,也能够用在其他相似的职业,如葡萄糖溶液及味精溶液的精制脱色等。它的首要特点是具有较多的中孔,因而适于处理含有较多大分子有机物的溶液。这种活性炭的焦糖吸附值比较高。
我国“糖液脱色用活性炭”的国家标准(GB/T13803.3-1999)规则,活性炭产品分为优级品、一级品和二级品三种。其水分都低于10%;焦糖脱色率别离高于100、90和80,灰别离离低于3%、4%和5%(用磷酸法出产的活性炭可在7%~9%,不分等级),酸溶物别离低于1%、1.5%和2%,还有铁含量和氯含量的规则。它们的pH值都在3~5之间。
活性炭的比表面积(BET)反映了每一克活性炭的总表面积的数值m2。它是用氮气或吸附法测出的。此值越大,活性炭的微孔越多,能够吸附更多的小分子物质。关于同一类的有机物,分子量较大者,被吸附较强;但这以它的分子能够进入活性炭的吸附孔为条件。当需求吸附的物质的分子量较高、分子尺度较大时,就要选用有较多中孔的活性炭。最理想的活性炭是具有很多刚好稍大于吸附物分子的孔道,假如孔道过大,总表面积就削减。分子量在300~100000之间的物质,相应的吸附孔径在0.5~4nm之间。
活性炭具有芳香环式的结构,长于吸附芳香族有机物(糖汁中的有色物大部分归于这类),并长于吸附含有三个碳原子以上的其他有机物。它对不带电物质的吸附力较强,而对带电物质(如阴离子)的吸附较弱。对后者的吸附与溶液pH值有关:在酸性溶液中吸附较强,碱性溶液中较弱。由于弱酸性物质在低pH下带电较少以致不带电,较易被吸附;高pH下电荷较强,不利于吸附。为防止蔗糖转化,糖液用活性炭处理一般在中性下进行。活性炭对无机离子的吸附作用很弱,但用磷酸作活化剂的活性炭,及经过恰当羧基化处理的活性炭,也能吸附少数的金属离子。
活性炭的吸附作用和温度有关。关于大都的物理吸附作用,在低温下能够到达较大的吸附量,但吸附的速度较慢。在糖厂运用的大都情况下,活性炭和糖液触摸的时刻不长,故要求吸附进行得较快,就常用较高的温度,例如70~85℃。在这个温度下,一般经过15~30分钟(首要决定于糖液浓度),活性炭的吸附作用就挨近其最大值。
活性炭的脱色作用与它的种类和处理的具体条件有极大的联系。在出产使用前要先经过实验室实验,挑选适合的活性炭种类和恰当的运用办法与技能条件。
粉状活性炭的粒子巨细是不均匀的,有些很微细的粒子或许穿过滤布。因而要选用恰当的过滤办法,必要时能够并用助滤剂如硅藻土,将它们和活性炭参加糖液中拌和恰当时刻后过滤。过滤机中构成的活性炭滤饼,能够调制成粉浆后参加深色的糖液中再用一次。
颗粒活性炭一般选用固定床吸附办法,行将颗粒活性炭装入圆筒形吸附柱中,糖液从上而下接连经过,与很多活性炭触摸,在底部出口处到达很高的脱色率。这种办法利于充分发挥活性炭的效能。近年又开发了新的接连的移动床体系。活性炭的再生一般是在洗糖后放入再生炉中高温加热,将吸附的有机物分化,亦能够用碱处理再生。
炭浆法提金工艺-活性炭的吸附机理
2019-03-06 09:01:40
活性炭吸附金、银的机理至今还没有彻底研讨清楚。如今活性炭之所以能在金、银出产工业上成功运用,首要应归功于出产的实践和经历堆集。实践证明,孔穴小(直径1.0~2.0nm)的活性炭对金的吸附具有无与伦比的最好选择性。
概括各研讨者的论说,活性炭的吸附效果首要取决于它的内部有很多的孔穴和巨大的比表面积,它的外表面积和氧化态效果较小。外表而仅仅供给与内部孔穴相连的通道。表层的氧化物首要是使炭的疏水性骨架具有亲水性,使活性炭对多种极性和非极性化合物具有亲合力。活性炭的吸附功用,是因为构成孔穴壁表面的炭原子受力不平衡而发作的,这些孔穴壁的表面积越大,吸附物质的功用就越好。
炭的吸附进程包含物理吸赞同化学吸附。物理吸附与范德华力有关,它属偶极之间的效果和以氢键为主的可逆吸附。化学吸附是以离子键或共价键的价键力相结合的不可逆吸附。在大大都状况下,炭的吸附进程属物理吸附效果所操控,其进程为放热反响。
在吸附动力学上,活性炭是经过分散效果使分子或离子抵达炭的微孔内表面上,因此反响时刻由分散旅程的长度来决议。如图1所示的提金椰壳炭,孔穴直径的90%在1.0nm左右,大体积(相对而言)的Au(CN)2-分子(或络离子)要抵达这些微孔的内表面上只要经过弯曲的通道和缓慢的分散进程才有或许。图1 典型活性炭的孔穴巨细 散布率
A 椰壳炭粒;B 煤质炭粒
活性炭从化液或矿浆中吸附金的机理,在工业出产上是极为重要的,它对进步炭的吸附功能、强化炭的吸附作业至关重要。为此,许多研讨者对炭吸附金的机理进行了长时刻和广泛的研讨。据格林(Green)、费尔特曼(Feldtmann)、艾伦(Allen)、皮卡德(Picard)等人提出的理论,金以Au(CN)2-络阴离子方式或许在炭上被复原为金属或某种中间产品被吸附。这些观念可大体概括为:
一、Au(CN)2-在炭内被复原为Au0;
二、Au(CN)2-以Mn+Au(CN)2离子对状况被吸附;
三、Au(CN)2-和Mn+在带电荷的炭表面上呈双电层吸附,部分Au(CN)2-被复原集合成簇状Aux(CN)y;
四、Au(CN)2-被炭吸附后氧化为Au(CN)。
前苏联的一些研讨者还提出Au(CN)2-在炭上的吸附是被复原为中性Au(CN)2。在上述观念中,各研讨者不光存在显着的不合,且常常彼此对立。因此,有些研讨者想象:金在炭上的吸附或许是一个更为杂乱的进程,而不能单独用那一个观念来解说。
炭从化矿浆(或化液)中吸附金、银的进程原本不是在抱负的状况下进行的,它必定要受一同溶解进入溶液中的多种杂质离子的影响。原猜中的可溶硫化物溶入碱性液中(即便液中不含),也会分化生成元素硫污染溶液。在化浸出液中,除含有金、银络阴离子外,还含有不同浓度的铜、镍、铅、锌、钴、铁等化络合物,它们的很多存在也会影响炭对金的吸附。若精矿在浮选前进行过混,进入精矿中的在化时会生成中性离子Hg(CN)2(一种共价化合物),它会直接与Au(CN)2抢夺炭上的吸附格点,乃至能从载金炭上置换(排代)出若干已被吸附的Au(CN)2。
活性炭能从含如此很多杂质离子的化液中激烈地选择性吸附金,经过X射线光电分光光度计法(XPS)测定,从酸性和碱性KAu(CN)2介质中吸附于炭上的金,其4f( )核能级捆绑能(相关于炭285eV)都在91.5~91.6eV之间,其相对偏差为0.1eV。这个数值比Au0的90.8eV只多0.7~0.8eV。因此Au(CN)2-经过复原机理生成安稳的中性共价化合物Au(CN)2被吸附于炭上是或许的。且从不同介质(酸或碱性)中吸附于炭上的金,其捆绑能为91.6eV的只能对应一种金的化合物,这种化合物中金原子的氧化值为0.3。
有关金的聚合物至今所得到的都是中性化合物,或许说它的阳离子含有6,9,11个金原子,在这些聚合物中,金的氧化态平均值动摇在0.2-0.33之间。故从聚合物吸附观念来看,炭能从化液中激烈吸附金是有道理的。这是因为聚合物一般高度地不溶于水,如果有两种或多种物质对炭的吸附发作竞赛,那么介质中最难溶解的这种物质就会优先吸附于炭上。这就是炭能激烈地选择性吸附金之地点。
因为活性炭吸附动力学特性的“排代(置换)”效果,也使活性炭具有较好的选择性。即炭在不带电的溶液中,被炭吸附的杂质离子(银也相同)会逐渐被化亚金离子所排代回来溶液中,而使饱满炭中首要只荷载金。这种状况在Л.С.伊万诺娃(Иванова)等的实验中最为明晰。表1是她用AY-50型酚醛炭在吸附柱中对含多种杂质的化液进行吸附实验一例。从表1中看出:当经过一体积溶液时,炭对金的吸附为零,而锌、铜的吸附量最高。今后跟着溶液经过量的增多,金、银的吸附量逐渐增加,而杂质则逐渐被排代出炭中。至经过溶液为3454体积时,载金饱满炭的金分配系数占80%,银20%。它也与炭吸附有机化合物的分配系数观念共同,即低溶解度的组分,在炭吸附到达饱满状况时,具有较高的分配系数。表1 Ay-50活性炭对金、银及杂质的吸附分配率化液经过量(比容)炭吸附量/%(Au+Ag)∶杂质AuAgNiCuZnFe1033325753∶9710254275937∶93921028232415038∶622421442131713156∶4449623601232083∶1795333551110088∶1221455341600094∶625125539600094∶6345480200000100∶0
从表1中还可看出,炭对银的吸附开端比金高,并敏捷上升到最大值,今后银就逐渐被金从炭上替代出来,终究降至最大吸附容量的三分之一。若再通入化液,银的吸附率还或许持续下降至更低值,乃至或许下降到挨近零值。为了有效地从化液中收回已溶银,某些化厂选用增大炭投入量以下降炭的吸附容量或分段吸附等办法来进步银的吸附收回率是可行的。这一点稍后还要进一步加以评论。
活性炭吸附金、银的饱满容量还与温度、溶液中离子浓度和pH值等条件有关。据G.J.麦克杜格尔(McDougall)等人的实验:KAu(CN)2在热水中的溶解度比在冷水中约大14倍。当选用含金180mg∕L、CaCl2 2.8g∕L、 KCN 0.5g∕L的初始液300mL,在氮气氛和参加活性炭0.25g条件下吸附,不同介质温度对活性炭吸附金的影响列于图2。从图中可知,温度越高,溶液中残留的金就越多,炭对金的吸附容量就越小。图2 温度对炭吸附金的影响
1-30℃;2-40℃;3-50℃;4-60℃;5-80℃为了测定pH值对炭吸附金的影响,运用含金190mg/L的纯化液300mL,在氮气氛和参加活性炭0.25g条件下进行实验时,成果在pH=1时炭对金的吸附容量为200mg∕g,pH=12时为60mg∕g。其间pH在6以上炭对金吸附容量简直不变,即pH6为一常数。跟着溶液pH的下降,炭对金的吸附容量逐渐显着增大(图3)。图3 pH值对炭吸附金的影响
G.阿苏克(Ashok)等研讨了活性炭的动电电位,以及增加矿石和作业进程中常见离子引起炭动电电位的改动,以及它们对金吸附量的影响。实验运用荷兰产R-2020型圆柱形活性炭,这种活性炭比表面积950m2∕g(N2,BEF),灰分1.4%,经乳钵研磨成-42~+200目,参加不同pH值介质(别离用NaOH和HNO3调理)中制成炭悬浮液,在(24±0.5)C,电压90V,电流0.1mA条件下,用粒子显微电泳仪进行丈量。
图4是在参加适量KNO3调整离子浓度到2×10-3M时测得不同pH介质中活性炭的动电电位。从图中看出,活性炭的动电电位是在溶液pH最低(约为3)时到达最大正值(约+34mV),等电点在pH4.45处。跟着pH值的增高,荷电值和电性符号敏捷改动,至pH=4时为+20mV,pH=9为-93mV,pH>9时活性炭动电电位根本坚持稳定。图4 活性炭在不同pH值介质中的动电电位
当向这些酸性或碱性介质平别离参加不同阴、阳离子时,活性炭的动电电位和等电点随即发作改动。表2是参加不同离子时,活性炭在酸性和碱性介质中的动电电位改动值。表2 增加离子对活性炭动电电位的影响分类增加离子pH=4pH=9动电电位∕mV偏差值∕mV动电电位∕mV偏差值∕mV不另增加离子+20-93阴离子Cl--31+51-51+42NO3--32+52-47+46Au(CN)2-35+55-65+28SO32-42+62-60+33CO32-47+67-70+23S2--51+71-64+29阳离子Fe3++24-4-79+14Cu2+-27+47-74+19Ni2+-19+39-69+24Co2+-45+65-70+23
按照表2中的数值,在酸性介质中除Fe3+的参加使炭的动电电位变得更正外,其它离子的参加都为负值。在碱性介质中,S2-和Au(CN)2-对炭动电电位的影响附近,二者或许在炭上彼此竞赛吸附格点。且在碱性区域内,阳离子的参加使炭的动电电位都到达较高的负值,这或许是炭很多吸附Au(CN)2-的成果。而其它离子中,负值越小,炭对它的优先吸附性就越强。
表3是在不同pH值的纯Au(CN)2-介质中,增加不同离子对活性炭吸附金量的影响。从表中可知;
一、在含纯Au(CN)2-的pH 3~11溶液中,不管增加离子与否,活性炭对金的吸附量均以酸性(pH=3)时最大,跟着pH值的加大,炭对金的吸附量逐渐下降。
二、不管向何种pH溶液中增加何种离子,炭对金的吸附量都有必定的影响。其间Fe3+的参加,使炭对金的吸附量下降更显着。表3 在不同pH溶液中增加离子对炭吸附金的影响活性炭吸附金量∕mg·g-1增加离子无Fe3+Ni2+Co2+Cu2+Ca2+NO3-Cl-SO42-S2-CO32-pH3100.089.5110.0107.3109.2139.0119.5117.5125.8120.0129.0564.056.186.083.387.6107.299.294.3104.0101.0104.1756.044.659.056.262.069.655.066.366.565.361.0945.237.442.140.343.543.046.547.347.045.042.11140.035.038.335.139.536.042.148.840.340.036.5
概括表2和表3的实验数据,能够以为:在化浸出液或矿浆中,因为各种杂质离子的存在,活性炭的动电电位会发作显着的改动,其间尤以Fe3+的存在改动最显着。而活性炭动电电位的改动,又显着影响炭对金的吸附量。
化法浸出金时,怎么进步金矿石中伴生或共生银的收回,在惯例CCD工艺中虽没有专门考虑,但化后矿浆的储存、洗刷和固液别离进程长,金、银会持续溶解。在炭浆法(CIP)工艺中规划了浸出矿浆“停留恰当时刻”再进行炭吸附的进程。它都有利于进步银的溶解率。而改善后的炭浸法(CIL)工艺,因为金、银的溶解和炭对它们的吸附挨近于同步进行,矿浆中已溶金、银不会很多集合而使离子浓度过高,不会阻碍银的正常溶解。
鉴于金的离子半径为0.137nm,银的离子半径为0.126nm,活性炭对Au(CN)2-离子的吸附容量常为Ag(CN)2-离子的3倍。从表1也看到,AU(CN)2-能从炭上排代已被吸附的银,使银的吸附收回率下降。若不采纳办法,已溶银会随矿浆丢失而形成丢失。
W.D.查尔斯(Charles)等在《现代金收回实践》中,提出了进步银收回率需采纳的办法。据他们查询,大都矿山的实践标明,每吨活性炭吸附金、银的总容量以6.8~13.6kg为好。炭的荷载量过低会导致炭的频频解吸操作,过高对银的收回晦气。这在金比银含量高的矿山应如此,而在银比金含量高的矿山更应如此。这是因为炭吸附金、银的动力学特性与离子交换树脂类似,即炭在含金、银的化液中吸附时,炭会优先吸附银离子(当银含量高时则首先为银离子所饱满),然后吸附金离子。当炭吸附金、银总量挨近饱满后,金离子则很多从溶液中进入炭中排代已被炭吸附的银离子,直至炭被金离子饱满停止。被排代的银则从炭中回来溶液中,而得不到很好收回。
在出产实践中,从炭浆中筛分出的饱满载金炭总是金高银低(一般金比银约3∶1),这当然与化法对银的溶解率偏低有关,但上述金排代银离子的反响决不是非必须要素。这关于处理含银很低的矿石还不十分重要,若用于含银高的精矿或富银精矿就显得十分重要了。当选用堆浸法等浸出时,则可向别离出来的浸出液中预先参加核算量Na2S(一般为250g∕t液)一同拌和或通H2S,一同参加CaO作絮凝剂,使浸出液中85%左右(为防止Na2S过剩)的银生成Ag2S沉积后,再加活性炭吸附收回金和剩下银。在炭浆法工艺和树脂浆法工艺中,选用两段吸附办法也是一种重要的计划。如前苏联为进步某富银金矿中银的收回,曾规划了先收回金后收回银的两段浸出-吸附的树脂浆法工艺流程(见图5)。图5 两段化-吸附收回金、银工艺流程
在炭浆法出产中与金、银收回率有关的另一问题,是银在化浸出进程中的溶解率简直只要金的一半,特别是硫化银矿藏更难在短时刻内溶于低浓度溶液中。即便是金,在出产进程的炭浆运送回路中和在完结浸出、吸附进程后的尾矿浆运送进程中,因为强壮的外效果力,金、银的溶解一直在不停顿的持续进行。所以化法金的实践收回率常高于规划收回率,丢失于尾矿浆中的后溶金还不包含在内。至于硫化银等难溶银,在上述进程中更不或许到达平衡,后来溶解的银和未溶银矿藏都与尾矿浆一同被抛弃。
炭浆法运用的炭虽经过严厉的分级,现又多用固定筛替代振动筛,炭浆料运送也用塑料管替代钢管,炭的磨碎可减至最小。但因为吸赞同筛分进程的冲突,总会有些炭发作碎裂,细碎的炭则丢失于尾矿浆中。而这些细碎炭往往又是活性最强、吸附容量最大的炭。
以上所说的抛弃溶液、尾矿浆中的已溶、未溶金、银和细碎载金炭,对一个大型矿山来说当然是一个很大的数目。若能在抛弃前对尾矿浆进行浮选(扫选),从中收回未溶金,银矿藏及细碎炭,再将尾矿坝渗出的澄清贫液抽回用于磨矿回路中或回来浸出用,或许将此贫液抽送入活性炭柱(罐)吸附收回其间的已溶金、银,必可取得可观的效益。这在美同霍姆斯特克公司的出产实践中已得到证明。该公司将化尾矿浆中的废水经过几只炭住串联吸附,可从每吨废水中收回0.15~0.3g金。
长春黄金研讨所用活性炭10g装于尼龙网袋中,别离放在五个矿山化厂尾矿坝的排水沟中进行吸附实验,其间4厂经72h吸附,炭载金达280g∕t。他们还用活性炭吸附氧化催化法处理化提金废液,当经过发床的废水不大于52床体积时,处理后的净化水含浓度低于0.5mg∕L,并可从炭中收回部分金。
活性炭从电解液中吸附铂、钯
2019-02-20 15:16:12
据某厂的生产实践,电解银时,阳极板中约有40%~50%的铂、钯进入电解液,并不断堆集。运用活性炭挑选吸附涣散于电解液中的铂、钯,然后用硝酸解吸收回。引荐的流程如图1。图1 活性炭吸附、解吸铂钯流程
该厂运用的活性炭为药用活性炭。经筛分,取40~60意图备图用。活性炭及炭柱的制备,是将1∶1的工业稀硝酸加热至90~100℃,按固液比1∶10,向热稀硝酸中缓慢参加活性炭氧化至不再放出棕色气体停止(一般需6~12h),经倾析弃去硝酸,用等量蒸馏水洗3次装柱。装柱后,再用蒸馏水冼至出液pH4~5待用。炭柱为直径70mm的玻璃管,共8根,7柱串联,1柱备用。各柱定量装活性炭1kg,高位槽高出炭柱5~6m。
电解液先于80~90℃加热浓缩4h,再边拌和边参加10%NaOH调整pH至1.5~1.8(游离硝酸1~2g∕L)后,以100~150mL/min的流速接连通过串联的7根炭柱。待榜首柱吸附铂钯饱满后取出,将第二柱改为一往,备用桂串联于尾端作第七柱。依此类推。
饱满了铂、钯的炭柱,用1∶1工业硝酸解吸。解吸液以75~100mL/min的流速通过炭柱,每次取出铂钯富液2.5L收回铂钯。一次和二次解吸贫液及新弥补的1∶1工业硝酸,以逆流方法回来供下一次解吸用。解吸进程每住通过总液量25~30L。
实验结果表明,铂、钯的吸附解吸总收回率为:Pt1027%,Pd96.5%。经吸附后的溶液,含铂、钯多小于1mg/L。可考虑除铜、铅后回来电解进程。
活性炭的吸附容量,按第2柱解吸液中的铂、钯含量核算,钯的全功吸附容最大于72.5mg∕g,铂大于6.9mg∕g。
经解吸后的炭柱用蒸馏水洗至中性后,即可再生运用。经再生4次实验,其吸附容量并未下降。
解吸取得的铂钯富液,铂与钯的含量比为1∶6~7。先用12mol∕L处理使银呈氯化银沉积,过滤后用3mol/L的洗刷氯化银。除银富液与洗液兼并,加固体氯化铵使钯呈粗氯钯酸铵沉出,钯盐用二氯二氢络亚钯法提纯两次后煅烧或用10%复原,可制得含钯大于99.9%的海绵钯。
沉出钯后的母液,经加热浓缩赶硝,用氯化铵沉出铂,再直接水解提纯,并用10%复原,以取得含铂大于99%的海绵铂。
上述工业实验还证明:
(1)40~60日的活性炭比20~40意图吸附容量大,运用前者钯添加71%,铂添加32%。
(2)经80~90℃加热浓缩4h的电解液,比不加热处理的电解液,所吸附的钯约添加1倍,铂添加近4倍。
(3)活性炭对铅的吸附差,但可以吸附铋。当电解液中含铋0.26g∕L时,解吸液中铋的浓度可达10.03g∕L。
(4)用调pH值时,带人电解液中的Na+虽有堆集,但通过一段时间运用,未发现对电解银的质量有影响。
方法活性炭吸附碘量法测定金
2019-02-25 10:50:24
一、办法概要
试样用分化,在稀介质顶用活性炭富集Au,活性炭灰化灼烧后用复溶,加HCI蒸干,在乙酸介质中以NH4HF2、EDTA掩蔽少数的Fe、Cu等搅扰元素,参加KI将Au3+还原为Au+,一起分出游离I2,以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定。本法适用于一般矿石中ω(Au)/10-6>0.5的测定。
二、试剂制造
活性炭-纸浆:首要处理活性炭。将粒径为0.074mm的活性炭在20g/L NH4HF2溶液中浸泡3d,过滤,用HCl(2+98)及热水各洗刷7~8次。将处理后的活性炭与纸浆以干时的质量比按1+2混匀。
金标准溶液:称取0.0500g纯金(99.99%以上)于100mL瓷坩埚中,加l0mL,盖表面皿,在60~70℃水浴上加热溶解后当即参加8~10滴250g/LNaCl溶液,再在沸水浴上加热蒸干,取下,加1mL HCI,持续在沸水浴上蒸干。取下加少数水,微热使盐类全溶,取下冷至室温,移入盛有5mLHCI的500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。此溶液含100μg/mLAu。
硫代硫酸钠标准溶液:称取25. 2g硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)溶于新煮沸后冷却的蒸馏水中,加0. 1gNa2CO3,用水稀释至1L(溶液pH7.2~7.5),此溶液1mL适当于l0mg Au.
别离取30mL和100mL上述溶液于l0L下口瓶内,各参加1g无水Na2CO3和l0mL,用冷却的新蒸馏水稀释至10L,摇匀,放置一周后,进行标定:取30μg或100μgAu于50mL瓷坩埚中,加3~5滴250g/LNaCl溶液,加2~3mL,水浴蒸干,加3~4滴HCI,蒸干,重复两次。然后用两种硫代硫酸钠标准溶液按碘量法滴定。求出其1mL溶液适当Au的质量(1mL别离适当30μg和l00μg),μg/mL。
三、分析手续
称取10-30g(准确至0.01g)试样于瓷方舟中,在高温炉中于600℃灼烧40min,取出放冷,将试样转入400mL烧杯中,用少数水潮湿,加100mL(1+1),加热微沸30~60min,中间摇摆数次,取下趁热加l0mLl0g/L动物胶溶液,拌和,用温水稀释至100~120mL,将溶液注入衔接在装有活性炭-纸浆吸附柱的布氏漏斗中,用热HCl(2+98)洗刷烧杯2次、残渣7~8次。取下布氏漏斗,用热的20g/LNH4HF2溶液洗刷活性炭3~4次,再用热HCI(2+98)洗3~4次,量后用温水洗3~4次,抽干.取出活性炭-纸浆吸附饼,放入50mL瓷坩埚中,放在电炉盘上低温烘干,并升温炭化,再移入650~700℃高温炉内灼烧至无炭粒存在,取出冷却。在瓷坩埚内参加5滴250g/LNaCl溶液,沿坩埚壁参加2-3mL,放在沸水浴上蒸干,滴加3~5滴HCI,持续蒸干,重复两次,最终蒸至无酸味。取下坩埚,加3~5mL乙酸(7+93),搅动使可溶性盐类悉数溶解,冷至室温。参加0.1gNH4HF2,搅匀。滴加数滴25g/L EDTA溶液后,当即参加0.5gKI,用硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色,参加3~5滴l0g/L淀粉溶液,持续滴定至蓝色消失即为结尾。
四、分析成果的核算
按下式核算试样中Au的含量。
ω(Au)/10-6=(fT×VT)/(ms)
式中 fT——1mLNa2S2O3标准溶液适当于Au的质量,μg/mL;
VT——滴守时耗费Na2S2O3标准溶液的体积,mL;
ms——称取试样的质量,g。
五、注意事项
(1)试样的粒径应小于0.074mm,以确保试样的均匀性.(2)视试样性质不同,可用下列办法溶解:1)含硫高的硫化矿。先用逆(1+1)溶解,每次参加l0mL,待剧烈反响完毕后,再加100-200mL(1+1);2)含硫低的矿样。一次参加100~120mL(1+1);3)氧化铁矿样。加50~60mLHCl,煮沸,再加50~60mL(1+1);4)含炭质和有机物的矿样.经600~700℃灼烧除炭,然后按氧化矿样进行处理,或用HNO3-KClO3氧化除炭。(3)活性炭用量应依据金的含量而定,一般Au量在5mg以下,活性炭用量为0.5~0. 8g; Au量在5~30mg ,其用量为1g左右;Au量30~60mg,活性炭用量则为1~1. 5g.(4)吸附柱装置:将吸附柱严密装在抽滤筒的圆孔中,在吸附柱内参加纸浆,开动真空泵,抽干压紧,纸浆约为4~5mm厚,再加少量稀纸浆抽干,参加活性炭-纸浆混合物(肯定避免活性炭渗漏),上面复盖一层纸浆。装上布氏漏斗,铺上滤纸即可过滤。(5)活性炭-纸浆炭化的时分,切勿着火,避免Au丢失。(6)EDTA对三氯化金有还原作用,参加EDTA应当即参加KI,敏捷滴定。
活性炭富集火焰法测定金
一、办法
试样经650℃灼烧,分化、动物胶凝集硅酸后,用活性炭动态吸附Au,再经灰化、提取,制成HCl(1+11)溶液。将试液吸入空气-火焰中,用AAS法测定Au的吸光度,本法适用于岩右石、矿藏中ω(Au)/10-6=0.05~100的测定。
二、设备及试剂制造
活性炭吸附柱:将内径为35mm、高90mm的玻璃吸附柱刺进抽滤孔中,柱内放一片外径为34mm的多孔塑料板,倾入纸浆抽滤,滤干后纸浆层厚约3~4mm,再参加活性炭与纸浆的混合物(1+2),抽滤,抽干后厚度为5~7mm(视Au含量凹凸而使活性炭为0.5~1g),以水吹洗柱壁,再加一层薄纸浆。装上布氏漏斗,在漏斗上垫两张滤纸并参加少量纸浆,备用。
活性炭及其处理:活性炭的粒度应为0.075mm,若运用的活性炭纯度不行可别离选用如下两种办法处理:(1)将活性炭置于塑料烧杯中,参加热的40g/LNH4HF2,溶液浸没活性炭并放置48h以上,然后过滤,用HCl(1+24)洗刷8~10次,再用热水洗刷8次,放置晒干备用,(2)将活性炭置于烧杯中、参加HCl(1+5)浸没活性炭,加热煮沸1h,再浸泡数小时后过滤,用水洗刷,重复处理数次,直至滤渡不出现Fe3+的黄色中止。
金标准储存溶液:称取1.0000g高纯Au于烧杯中,参加20mL,低温加热溶解,移入1000mL容量瓶中,参加80mL,用水稀释至刻度,混匀。此溶液含1000μg/mLAu.
金标准溶液:移取25.0mLAu标准储存溶液于500mL容量瓶中。参加40mL,用水稀释至刻度混匀。此溶液含50.0μg/mLAu.
三、仪器及作业条件
WFX-1B型原子吸收光谱仪。金空心阴极灯;灯电流3mA;波长242.8mm;光谱通带0.4nm;燃烧器高度6mm;空气流量7.0L/min;流量1.8L/min.
四、分析过程
称取10.00~30.00g试样于瓷坩埚中,从低温升至650℃灼烧2h(半途拌和一次)。取出冷却,转入烧杯中,用水潮湿,参加80mL,低温加热分化并蒸至体积约为25mL,取下,用水冲刷表皿和杯壁,参加10mL10g/L动物胶溶液,拌和数分钟,参加100mL水,搅匀。将试样溶液倒入已制备好的活性炭吸附柱上的布氏漏斗中,抽滤,用热HCl(1+19)洗刷烧杯及残渣4~5次,取下布氏漏斗,用50g/LNH4F热溶液洗刷吸附柱7~8次,再用热HCl(1+19)洗刷7~8次,热水7~8次。中止抽滤,将活性炭和纸浆移入瓷坩埚中,用小张滤纸擦将残留的活性炭,合并于坩埚中,将坩埚置于电炉上,待坩埚中内容物枯燥炭化后,移入700℃马弗炉中灼烧至彻底灰化并保温10min,取出坩埚冷却。于坩埚中参加5mL,低温加热溶解并蒸至2~3mL时取下,移入25mL容量瓶顶用水稀释至刻度,混匀。调整AAS仪至似定的作业条件,将试液吸入空气-火焰中,测定Au的吸光度。
作业曲线的制作:别离移取含0、25、50、75、100、150、200、250μgAu标准溶液于一组25mL容量瓶中,参加2mL,用水稀释至刻度,混匀。与试样溶液同批测定。以Au的质量浓度为横坐标,相应的吸光度为纵座标,制作作业曲线。
五、分析成果的核算
按下式核算试样中Au的含量。式中 ωB——被测元素(组分)的质量分数,其间B指被测元素(组分)
ρB2——作业曲线上查得试液中被测元素的质量浓度,μg/mL;
ρB1——作业曲线上查得空白试液中被测元素的质量浓度,μg/mL;
Vs——试样溶液的总体积,mL;
ms——称取试样的质量,g.
六、注意事项
(1)试样要充沛灼烧,以除尽有机物、炭、硫等,不然会使分析成果偏低,(2)用活性炭富集后的灰化温度不宜太高,以防Au的丢失,但灰化有必要彻底,不然成果偏低。(3)依据Au的含量凹凸能够扩展或缩小测定试液的体积。(4)分析含Sb、As高的试样时,先用HCl-SnCl2分化,经过滤别离和残渣于700℃灼烧,将Sb、As等共存搅扰元素除掉。再用分化、泡沫塑料吸附、摆脱。将摆脱液吸入空气-火焰中,用AAS法测定Au的吸光度。本法适用于含Sb、As量高的岩石矿藏中w(As)/10-6=0.1~30和测定。
活性炭从氰化矿浆中吸附金实例
2019-02-19 10:03:20
霍姆斯特克选金厂1973年停止运用混法而改用炭浆法的流程如下:
一、活性炭吸附金。
该厂运用的活性炭为-3.327~+0.991mm(-6~+16目)的椰壳炭。经拌和化的矿浆,用0.701mm(24目)筛除掉木屑、粗粒矿砂后,由空气提高器送入吸附槽。吸附工序由4只空气拌和槽串联组成,每个槽上装有一台0.83mm(20目)的振动筛。炭浆通过振动筛筛分,矿浆流入下一个吸附槽,筛上的炭粒则进入前一个吸附槽,使炭粒与矿浆呈逆向运动。第四吸附槽的终究尾矿经0.701mm(24目)筛收回磨碎的炭粒后抛弃。饱满的载金炭粒从榜首吸附槽筛出,每天一次送解吸工序。再生后的炭粒(和新炭一同)参加第四吸附槽。经4级串联吸附,金的吸附率和炭粒的饱满浓度均较高。当用于处理含金154.1g∕t高品位矿的矿浆时,曾运用过7级吸附,尾矿浆含金0.035g∕t,金的收回率达99.98%。在一般情况下,运用4级吸附就已足够了。矿浆在各吸附段逗留的时刻为20~60min,一般为30min。霍姆斯特克4级吸附给入矿浆含金1.92g∕t,尾矿浆含金0.015g∕t,金的吸附收回率达99.2%。
二、载金炭的解吸。
解吸作业于圆锥形的不锈钢槽中,运用1%NaOH和0.2%NaCN的热(88℃)碱液来洗脱炭粒上吸附的金。热洗脱液自上而下流经两只串联的洗脱槽,所得的洗脱液送电积提金。此法用于处理含金9kg∕t的饱满炭粒,经50h可使含金量减至0.15kg∕t。
三、洗脱液的电积提金。
洗脱液的电积提金作业是在串联的3只玻璃钢电解槽中进行的。阳极用不锈钢板,阴极用石墨板。电解槽由隔阂分红阳极室和阴极室。阳极液为NaOH液,洗脱液供入阴极室。各室溶液独自循环,榜首槽阴极液经笫二槽至第三槽电积后,排出的废液简直不含金。此液回来供解吸用,以下降耗费。
金的收回率大于90%。每吨矿石的处理费仅0.68美元。
硝酸氧化改性活性炭处理含铬废水的研究
2019-01-25 15:49:34
含Cr的电镀废水严重污染环境,利用改性的活性炭对它进行处理,效果明显.活性炭用HNO3(1:1)氧化并经300℃左右温度煅烧改性后,具有较高的阳离子交换容量,其阳离子交换容量达到1.88mmol/g.常温条件下以该改性活性炭作吸附材料处理镀铬厂含铬废水,在酸性条件下具有较高的还原性和吸附性,可将废水中以CrO2-4和Cr2O2-7两种形式存在的Cr(Ⅵ)离子完全还原成Cr3+,获得了较高的Cr(Ⅵ)离子去除率,并对溶液的pH值和吸附时间对废水中Cr(Ⅵ)离子去除率的影响进行了探讨.结果表明,当溶液的pH值为2.5~3.0,吸附时间为3~4 h时,废水中Cr(Ⅵ)离子的去除率可达到97.5%左右.
活性炭提金实例-含砷、碳难浸矿石分段加炭直接氰化
2019-03-05 10:21:23
美国犹他州梅克留(Mecrur)金矿始建于1890年,原选用化法浸出金,第二次世界大战中政府命令封闭。因为金价上涨,1981年决议重建矿山和选厂。该矿床与金共生的矿藏主要是黄铁矿、雌黄、雄黄和碳。为查明矿石的炭浆法化功能,按钻孔密度收集矿样2200多个,别离进行滚瓶化实验,并按金浸出率低于60%作尴尬浸矿石的鸿沟,圈定出的难浸矿石约占总储量的17%。
因为该矿属含碳、砷和方解石的难浸矿,先后进行了浮选、焙烧和多种化学氧化与加压氧化处理实验,其间以加活性炭加压氧化法和焙烧法最有用。而用加活性炭加压氧化法处理悉数矿石出资大;若在焙烧后化,金的回收率虽高达90%,但环保出资适当高。为此,又具体地研讨了分段加活性炭对矿石直接化浸出的炭浆法工艺。结果表明:选用含NaCN 0.45kg/m3(t矿石耗费NaCN 1.8~2.3kg)进行8段浸出,每段每吨矿石加活性炭不超越10g,并选用剪切速度小的拌和叶轮,以削减炭的磨损,金的回收率多在80%左右。再按此工艺以金回收率低于60%从头圈定的难浸矿石储量只占总矿石储量的8%。
选用分段加活性炭直接化矿石的工艺,还加快了炭和金在体系中的周转,并使回来运用的贫液坚持很低的含金水平。虽然此法比加活性炭加压氧化法金的回收率低4.5%,但出资节省了25%,生产成本降低了16.3%。
碱性氰化堆浸液中回收金银的方法-活性炭吸附
2019-03-05 12:01:05
一、活性炭吸附金的机理
关于活性炭吸附金的机理有多种,在此首要介绍三种。
(一)范德华力引起的物理吸附
这一理论以为金络离子在必定的条件下分化会发生不溶的化金中性分子,由于范德华力,即活性炭与化金分子之间的引力而使化金沉积到炭的微孔中。
(二)化学络合理论
这一理论以为金矿石浸出进程中发生的金络阴离子[Au(CN)2]-与活性炭上的正电荷格点之间存在着静电招引,即浸出液中金络阴离子被活性炭所吸附。
(三)电化学理论
电化学理论以为,在氧存在时,水合活性炭会水解构成羟基(OH-)和过氧化氢(H2O2),水解反响为
O2+2H2O+2e H2O2+2OH-
溶解金的反响如下:
2Au+4CN-+O2+2H2O 2[Au(CN)2]-+2OH-+H2O2
由于水解进程炭供给一个电子而得到正电荷,带正电荷的炭将招引浸出进程中构成的带负电荷的金络阴离子。但是电化学理论不能解说为什么有些中性络合物分子如(HgCN2)能和化金络阴离子竞赛活性基团。
活性炭吸附金的进程一般以为是分散操控进程。金分散到活性炭的分散速率能够用费克规律来描绘A([Au]-[Au]i)
式中,d[Au]/dt-金的分散速率;
D-金络离子的分散系数;
[Au]-主体溶液中金络离子的浓度;
[Au]i-炭界面上金络离子的浓度;
δ-边界层的厚度;
A-边界层的面积。
金络合离子吸附到活性炭的传质进程至少包含两步:第一步是金络离子从主体溶液分散到炭的表面;第二步则是金络离子从炭表面分散到微孔内的活性基团。所以活性炭吸附金时,炭外层首要饱满,但是内分散决议传质进程的速率。
二、吸附的首要影响要素
(一)浸出液中金、银浓度的影响
一般说来,溶液中金、银浓度高,活性炭吸附的金、银量随之增高。在金、银浓度必守时,活性炭吸附金、银的量受吸附流速的影响较大。流速高时,活性炭的载金量减小,反之,下降吸附流速有利于进步载金炭的金含量,并且能下降吸附尾液的浓度。
(二)浸出液中杂质离子的影响
金矿化堆浸时,除了金、银被溶解到浸出液中,还有铜、钴、镍、及砷等也不同程度地被溶解。弗莱明(Fleming)和尼科(Nicol)的研讨标明,浸出液中的自在根浓度对活性炭吸附铜起着重要作用。当自在根对铜的比值小时,浸出液中的铜以[Cu(CN)2]-络阴离子存在,这种络阴离子能被活性炭很好地吸附,然后导致活性炭吸附金的容量下降。当浸出液中自在根对铜的比值高时,铜以[Cu(CN)3]2-和[Cu(CN)4]3-系列存在于浸出液中,而活性炭对这样的高价阴离子不怎么吸附,因而对金的吸附量影响较小。浸出液中银对活性炭吸附金的影响与银和金的份额有关。银/金比等于1时,活性炭的金吸附容量略有下降,当银/金比大于2时,活性炭吸附金的容量显着下降。总归,浸出液中少数的铜、钴、镍、锌等对活性炭吸附金尽管不会发生严重影响,但由于这些杂质离子的吸附,占有了活性基团的方位,使活性炭吸附金、银的量削减。
(三)浸出液pH对吸附金的影响
当浸出液pH在2.5~5.0时,活性炭的载金量最大,当pH大于6时,活性炭的载金量随浸出液pH升高而下降,但不是很显着。由于pH<9.0时,根(CN-)易水解成剧毒的氢酸(HCN)气体逸出,损害操作人员健康并添加的耗费,所以在化堆浸时,一般操控pH在9.5~10.5的规模,在此pH规模内,pH对活性炭载金量的影响不是太显着。
除上述影响要素外,活性炭的品种不同其吸附金的才能也不相同。一般以为椰壳炭比杏核炭吸附力强,细颗粒炭比粗颗粒炭载金量高。实践操作中,炭的载金量仅是应该考虑的要素之一,还应归纳考虑炭的机械强度,压力降等。
三、活性炭吸附金的设备
活性炭吸附金的设备首要有两类:一类是含金堆浸液自上而下经过固定的活性炭层,即固定床吸附体系。另一类是含金堆浸液依托泵的压力以必定速度由下而上经过炭层,使炭层处于欢腾情况。这两类设备的挑选,取决于浸出液的混浊度及含固量。关于固定床体系,要求浸出液进塔前不能有悬浮的细物料,由于固定炭层像砂滤器相同,矿泥和悬浮的细物料会使炭层阻塞,导致吸附体系不能正常操作。所以固定床体系一般要求定时反冲,但其长处是活性炭载金量较高,因而所需的炭比流化床少些。在实践堆浸作业中大大都选用后一种设备完结活性炭对金的吸附。在规划第二种设备时,还要考虑以下四个要素:
(一)给液流速(依据每天从堆浸作业中排出的浸出液量来断定)。
(二)日均匀出产的贵金属量(按不同操作时期各堆排出溶液的最大含量断定)。
(三)活性炭最大载金量。
(四)所用活性炭的类型和粒度。
核工业六所规划的活性炭吸附塔,底部有锥底,塔体侧壁装置视镜,操作时可调查塔内布液及活性炭的运动情况。一般选用3~5个塔串联操作,塔与塔之间用橡皮管联接,所用阀门少。地矿部金矿堆浸技术研讨咨询中心规划的活性炭吸附塔与核工业六所规划的设备根本类似。塔底多用平底结构,简单装置,塔与塔之间均用硬管和阀门联接,包含洗水管及洗水排放管一次装好,所用阀门较多。
活性炭从含金烟尘中提取金实例
2019-02-19 10:03:20
加拿大大黄刀矿业公司选金厂的浮选金精矿,于流态化欢腾焙烧时产出含金90~100g∕t、4%砷、5%锑的烟尘。该厂用化法处理此烟尘时,因为矿浆中的物料很细,过滤和浓缩很困难,金的收回率只70%,且含金溶液被砷、锑严峻污染。为此,后改用松木活性炭(粒度-2.36~+0.83mm)于矿浆中吸附金。该厂含金烟尘的化和炭浆法作业的设备体系如图1。图1 大黄刀从烟尘中收回金的设备体系
1-调浆槽;2-离心泵;3-回定筛;4-浓缩机;
5-隔膜泵;6-拌和槽;7-振动筛;8-矿浆分配器;
9、10-拌和浸出槽;11-尾矿池;12-载金炭洗刷槽;13-蒸汽干燥机
金精矿焙烧产出的烟尘(9~10t/d),由螺旋给料机供入Ф0.9m×0.9m的调浆槽中,加水调浆至含固体10%。经离心泵抽送到不锈钢固定筛(1.2m×1.2m)除掉粗粒烟尘和杂物后,由浓缩机浓缩至含30%固体。浓缩时,矿浆的pH为5,粘度大很难沉积,乃至无法进行过滤。浓缩的矿浆用隔膜泵抽送拌和槽,加苛性钠中和至pH7.8后,于拌和浸出槽中加0.045%和碳酸钠0.02%拌和化72h。浸出过程中,如溶液中按Na2CO3计的碱浓度超越0.011%,已被活性炭吸附的金就会反溶解。矿浆的化为间歇性作业。活性炭吸附金达饱满时,由离心泵扬至上边的0.417mm(35目)振动筛上。别离出的载金炭,干洗刷槽中加水洗刷除掉矿泥。洗刷后的载金炭含水约50%,于蒸汽烘干机烘干至含水7%送冶炼厂熔炼。该设备体系的年生产目标如下表。
表 炭浆法从烟尘中提金的年度目标产品名称产值∕t金档次∕g·t-1含金量∕kg金散布率∕%载金活性炭17.313210228.575.8脱金贫液7825.80.554.61.6浸出渣2999.922.868.322.6烟尘3014.0100.0301.4100.0
炭浆法提金实例-活性炭从氰化矿浆中吸附金
2019-03-05 10:21:23
霍姆斯特克选金厂1973年停止运用混法而改用炭浆法的流程如下:
一、活性炭吸附金。
该厂运用的活性炭为-3.327~+0.991mm(-6~+16目)的椰壳炭。经拌和化的矿浆,用0.701mm(24目)筛除掉木屑、粗粒矿砂后,由空气提高器送入吸附槽。吸附工序由4只空气拌和槽串联组成,每个槽上装有一台0.83mm(20目)的振动筛。炭浆通过振动筛筛分,矿浆流入下一个吸附槽,筛上的炭粒则进入前一个吸附槽,使炭粒与矿浆呈逆向运动。第四吸附槽的终究尾矿经0.701mm(24目)筛收回磨碎的炭粒后抛弃。饱满的载金炭粒从榜首吸附槽筛出,每天一次送解吸工序。再生后的炭粒(和新炭一同)参加第四吸附槽。经4级串联吸附,金的吸附率和炭粒的饱满浓度均较高。当用于处理含金154.1g∕t高品位矿的矿浆时,曾运用过7级吸附,尾矿浆含金0.035g∕t,金的收回率达99.98%。在一般情况下,运用4级吸附就已足够了。矿浆在各吸附段逗留的时刻为20~60min,一般为30min。霍姆斯特克4级吸附给入矿浆含金1.92g∕t,尾矿浆含金0.015g∕t,金的吸附收回率达99.2%。
二、载金炭的解吸。
解吸作业于圆锥形的不锈钢槽中,运用1%NaOH和0.2%NaCN的热(88℃)碱液来洗脱炭粒上吸附的金。热洗脱液自上而下流经两只串联的洗脱槽,所得的洗脱液送电积提金。此法用于处理含金9kg∕t的饱满炭粒,经50h可使含金量减至0.15kg∕t。
三、洗脱液的电积提金。
洗脱液的电积提金作业是在串联的3只玻璃钢电解槽中进行的。阳极用不锈钢板,阴极用石墨板。电解槽由隔阂分红阳极室和阴极室。阳极液为NaOH液,洗脱液供入阴极室。各室溶液独自循环,榜首槽阴极液经笫二槽至第三槽电积后,排出的废液简直不含金。此液回来供解吸用,以下降耗费。
金的收回率大于90%。每吨矿石的处理费仅0.68美元。
活性炭从含氰选矿液中吸附回收金、银实例
2019-02-26 09:00:22
含铜的杂乱硫化多金属矿石,是前苏联金的重要资源。矿石经优先浮选产出含金的铜、铅混合精矿。当从混合精矿中浮选铅的38%~44%。
运用活性炭吸附,每批用活性炭1~2t,参加专门的槽中,用压缩空气拌和2h制得含炭70~120g/L的活性炭悬浮液。炭悬浮液主动参加铅浮选尾矿中,用量为300~350g∕t。矿浆浓缩时载金炭粒进入浓缩机底流,并在浮选铜时进入铜精矿中。
据该厂1972年~1975年的实践,当每吨矿石耗费活性炭88g时,浓缩机溢流中金的丢失为8.62%。1975年,每吨矿石耗费活性炭416g时,溢流中金的丢失下降至1.86%。实践证明,将活性炭参加尾矿浓缩机溢流中,金的吸附作用实际上与上述成果相同。
别洛乌索夫斯克(Велоусовек)选矿厂铜尾矿浓缩机溢流含(mg∕L)Au0.8~2、Ag0.5~1.5、Cu300~460、Zn20~30、总CN-1500~2100。按1g∕L往溶液中参加活性炭的水悬浮液,进行两段接连逆流吸附,金的收回率达96%,炭粒载金1000g∕t。但在实验中发现,约有10%~15%吸附了金的极细炭粒,在进行第二段吸附时会随溶液丢失。
为下降金在第二段吸附时的丢失,应进步载金炭的沉降速度。为此,别离调查了参加絮凝剂、硫酸铁、硫酸铜、硫酸锌、硫酸铅的作用。实验证明,参加这些絮凝剂后炭的沉降速度虽相同(2~2.5m∕h),但除硫酸铅取得了令人满意的成果外,其他都会下降炭的吸附才能(CuSO4下降50%,ZnSO4下降30%,硫酸铁和下降20%~25%)。当向第二段液中参加硫酸铅1000g∕m3时,溶液中炭等悬浮物的含量从300~500g/m3下降至30~50g/m3。
为了强化第二段炭粒与溶液的触摸,进步金、银的吸附收回率,溶液经过水力拌和器以切线方向供入圆锥形箱底,使溶液在运动中与悬浮炭液混合,并用泵使之循环。混合液经过中心管道再由支管分配。最终的混合液由上部排入浓缩机以别离载金炭。此流程于1975年应用于生产后,金的收回率进步2.9%。
苏里诺夫斯克选矿厂是前苏联第一个运用活性炭和离子交换树脂从浓缩机溢流的化液中收回金、银及有色金属的工厂。该厂浓缩机每日排出的溢流约400~600m3,所含的组分有(mg∕L):Au0.7、Ag4.5、Cu400~500、Zn40~50、总CN-500~700、悬浮物100~200。
金、银的收回运用吸附才能强且选择性好的КАЛ型活性炭,这种活性炭的金吸附容最为5.2mg/g。因为载金炭易随溶液丢失而形成金的机械丢失(每立方米溶液丢失含金300g∕t的炭0.3~0.5k∕g),为此将溢流溶液改为经过过滤机的停止括性炭层以吸附金。引荐的活性炭粒度为-2~+1mm和-1~+0.5mm的各占40%,-0.5+0.2mm的占20%。工业实验用过滤机直径3m、高5.44m,装炭5t,炭层厚2.4m。经一个月的实验,有4000m3液悉数经过过滤机,经两次取样检查,炭粒含金别离为1.56和2.49kg∕t,含银别离为1.39和1.34kg∕t。金的丢失别离为0.2~0.3和0.03mg∕L。此法用于选矿厂生产后,又于1974年添加一台过滤机串联收回金。
除掉贵金属的溶液,运用AW-17离子交换树脂收回其间的铜、锌化络合物。每台交换器中装入树脂3.5t,厚度约1m,给液速度按每立方米树脂3~4m3∕h,经8~16h吸附,溶液含铜降至2~10mg∕L、锌降至0.6~2mg∕L。铜、锌收回率别离为95%和99%。
溶液经除铜、锌后,用石墨阳极电积,从铜阳极上取得沉积物。该沉积物的组分取决于给液组分。阴极沉积物的典型组分为:Au100~150g∕t、Ag1000~1700g∕t、Cu45%~80%、Zn5%~15%、Cd约10g/t。电积收回金、银等后的废液回来运用。
负载纳米TiO2膨胀石墨/活性炭复合材料性能简述
2019-01-03 09:36:54
活性炭是一种重要的多孔无定形碳素材料, 具有独特的孔隙结构和表面活性官能团, 化学性质稳定,目前被广泛应用于环保、化工、食品加工和军事化学防护等领域。然而由于目前使用的活性炭主要为粉状, 存在粉尘污染大、强度低和回收困难等缺点,导致活性炭重复利用效率不高且无法用于工业化的动态吸附。为此,采用一步浸渍法将活性炭以炭膜的形式均匀涂覆在膨胀石墨( EG)微米级孔道的孔壁上,制得了一种新型碳质材料膨胀石墨/ 活性炭复合材料( EG C),其不仅具有活性炭吸附能力极强的纳米级微孔结构,而且还具备活性炭所不具有的膨胀石墨微米级大孔传质通道, 活性炭的层状分布大大提高了活性炭的利用效率,使得其工业化动态吸附利用成为可能。
由于吸附材料存在饱和吸附值, 因此具有一定的使用寿命, 如不对其进行再生利用,则既是资源的浪费也是对环境的二次污染。光催化同样也是一种有效的污水处理方法, 能将有机污染物分解矿化去除, 然而目前光催化存在光催化活性偏低、光生电子_x0001_空穴对易 于复合、 光催化 过程量子 效率低等 缺点, 而其中光催化剂的回收再利用难的问题更是大大限制了其工业化应用。如能将纳米 TiO2的光催化活性与EGC 的吸附性能相结合, 一方面可以通过光催化作用原位降解吸附在 EG C 上的有机物, 增强EGC 的净化能力, 延长其使用寿命; 另一方面,EGC载体的吸附能力可为光催化反应提供高浓度环境,从而提高光催化反应速率。
T i O2 和吸附材料的结合方式有很多种, 其中炭包覆 T i O2 不仅能降低 T i O 2 的团聚, 而且在热处理过程中还可以抑制其晶型转变,另外能够增强其与吸附材料的结合力, 使其可多次使用而不易脱落。