活性炭在吸附解吸提金工艺过程的作用探讨

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1、第l9卷第1期昆明工学院学报Vol19．No】994年2月J0URNALOFKUNMINGINSTITUTE0FTECHNoL0GYFebl994，；2-活性炭在吸附解吸提金工艺过程的作用探讨L／．焦丢鉴黄国有陈风华11：／(昆明1二学院资源开发丁．稃系．昆明650093)摘要在炭法(C1P)~L炭浆法(C1L))9-用于提金富集载体后．人们就从理论、设备工艺上研究解吸工艺．从理论上和实际上研究解吸工艺的条件．并按工艺的要求设计出设备．以达到合理的匹配．关键词去离子水墨竖墨型传质系数垒，中图分类号TF83]，活性炭应用f提取金、银的研究已有近一百年

2、的历史，在氰化浸出提金的[艺扣成剧活性炭对金、银有选择的吸附．使炭浆祛(clP)及炭浸法(C1L)的金、银回收率较传统的锌粉换法有较大提高．如今，上述两种方法已在世界黄金生产中广泛使用．该工艺使氰化浸出的矿浆不需要经过固液分离，而直接用活性炭吸附含金、银离子的络台物，因而一些含金；位低，含粘土质高’及含有劫金组分的矿床．有可能采用碳浆(或炭提)工艺而获得明显的技术经济效益吸附金的活性炭只有经过解吸工艺，才能应金更进一步富集，常规的解吸方法有AARL法、Murdoch法、Duval法Zadra法等，它们均备有其优缺点(见表1)而当前国内外普遍使用的是

3、Zadra法该法是用温度为90"C左右的高碱高氰溶液淋洗活性炭，约48h，可使解吸率达96％左右，得到的解殴吸贵液浓度仅为250~400mg／L本课题针对当前解吸方法中存在的解吸率低，解吸时间长，解吸掖含金旅度低，能耗和生产成本高等问题，并根据话性炭的吸附一解吸理论同时也参阅上述诸法，取长避短，研究出低碱低氰解吸工艺和无氰解吸新工艺，使解吸率达到98％以上．解吸时间仅为6～7h、贵液含金浓度达到6～8g／L低碱低氰解吸丁二艺已在生产中使用，解吸生产成本为传统工艺的30％～40％，并太大改善了工人的劳动卫生环境．为了彻底解决环境污染及降低成本．本课题

4、组在低氰解吸工艺的基础上已试验战功无氰解吸工艺．1活性炭对金的吸附机理的探讨活性炭多数是用椰子壳和杏核壳，在高温绝热条件下研制而成，它具有巨大的内表积和多孔隙性，其氧化表面主要是使疏水性的炭价具有亲水性，从而使活性炭对许多极性基和非极性基的有机物基团、无机水离子(或基团)具有较强的亲合力，所以活性炭是一种具有极好吸附性质的物质收稿日期199310-18·20·昆明工学院学报1994年从热力学的观点来看，活性炭要从液相中吸附分子，基团离子而附着在其表面上，活性炭门lit能的变化{△H)．等j：表面自由能(△G)的降低和熵(△s)的减少，其方程式为AH

5、—AG+TAS(1)从式《1)中看出眦附一般是个放热过程．Ⅱ发附量一般随温度升高而下降一般采

6、兑、影嘲性炭吸附的因素除温度外还有溶液的pH值，溶液的组分、浓度、及涌{：炭本身的性质金粒度的分布等．活性嵌吸附金是一种扩散控制过程，被吸附的分子或离子必须通过扩散作用而达到微孔的内表L、被吸附台向活性炭的入散率由Fick定律确定：d(Au)D[(Au)一(Au)—_：iUf式中d(Au)／d卜一盘的扩散速度，J——金络合物的扩教速度．—一界面层的度——进行吸附作用的表面积(Au)——基本溶液中金氰络合物的活度(Au)r一在活性炭界而J二金氰络合物的活度基

7、体溶液金氰络合物的总传质过程是由：第一是金的矿物表面的金氰络台物进入基体溶液：第二是金从基体溶液向活性炭表面的迁移：第三是金氰络合物由活性炭表面向其内吸附点渗透，使外表面先饱干¨燃后逐步向内层扩散，这种吸附机理是由范德华力，引起的物理吸f；『_J，(即分氧键吸附．离子扩散层吸附)及电化学过程的吸附(即双电层内层等)．括性炭对金有选择性的吸附．其吸附量均较其它络物大，这就是长期以来活性炭作为回收金的富集载体的原因．从椰子壳括性炭对金的络离子的吸附量，可以看出是有选择性的，椰壳炭对金的络台物的最犬吸附．见表1表1椰壳炭对不同金络离子的极限吸附量表有学者

8、提出：活性炭表面有羧基、酚、内脂、氨等基团，这些基团决定了活性炭的离子交换及氧化还原性在八十年中期，Tsuchida和Muir的研究指出，氰亚金酸经与oH一离子交换后，在色烯酸上．Ca离子吸附在酸基团上，而氰根CN一则在过氧化物部份上分解，分解成氰酸盐和碳酸盐，以及水解成甲酸铵和碳酸盐，用这种理论来解释金与活性炭的交换机理看来是比较合理的，这种机理如(图1)根据』：述图解反应吸附和解吸是一个可逆过程，活性炭可以重复的使用．这也是CIP(或cIL)工艺能广泛应用的原因之一．事实上，吸附金的机理可能比上述反应要复杂得多．因为一个吸附过程，它随着介质的外

9、界环境而改变．会出现各种不同的情况．这些外界条件有pH第1期任天忠等：活性炭在吸附．解吸提金工艺过程的作用探讨·2l·慢地