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              冶金百科 | 礦石中金、銀提取工藝 -? 活性炭吸附金

              2023-11-02 09:50:34 來源:中冶有色技術網
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              簡介:活性炭吸附金的原理是什么? 答:含炭原料(椰殼、核桃、煤等)在高溫(800~1000℃)和適宜的氧化劑(蒸汽、空氣、二氧化碳)存在下,進行活化處理而成為活性炭?;钚蕴渴且环N多孔結構,每克活性炭表面積達600~500m2,對某些物質,具有強大的吸附能力。 ?
              活性炭吸附金的原理是什么?

              答:含炭原料(椰殼、核桃、煤等)在高溫(800~1000℃)和適宜的氧化劑(蒸汽、空氣、二氧化碳)存在下,進行活化處理而成為活性炭?;钚蕴渴且环N多孔結構,每克活性炭表面積達600~500m2,對某些物質,具有強大的吸附能力。


              目前關于活性炭吸附金氰絡合物的機理尚未達成共識?;钚蕴康摹敖俳稹睓C理主要有以下3種:離子對吸附理論、靜電吸附理論和離子交換理論。

              (1)離子對吸附理論:在高離子強度下,金氰絡合物優先以M"+[Au(CN)?]離子對形式被吸附,這一理論可解釋陽離子對活性炭吸金能力的影響。

              (2)靜電吸附理論:在氧存在的條件下,活性炭懸浮水溶液可發生反應。電子轉移使活性炭帶正電荷,從而對帶負電的Au(CN)2有吸引作用。

              (3)離子交換理論:活性炭表面官能團與金氰絡合物作用形成化學鍵,Au(CN)?通過與氧萘活性中心的羥基進行離子交換而吸附到活性炭上。J.D.Miller等研究表明,所有具備石墨結構的樣品都有一定的吸金活性,其中與石墨結構有關的化學鍵在吸金過程中起重要作用,這可能與用于成鍵的電子有關。

              活性炭吸附堆浸貴液中金的技術條件主要有哪些?

              答:活性炭吸附堆浸貴液中的金的主要技術條件有:進入炭吸附的貴液應盡可能少地含重金屬離子和其他有害雜質,溶液含金濃度一般應在1g/m3以上,以保證取得較高含金的載金炭。在礦堆浸出末期和洗滌階段,給入吸附的含金溶液的金濃度可依實際情況適當降低。給入吸附系統的活性炭量應由處理的含金溶液的數量和含金量確定?;钚蕴康牧6葢?.70~0.613mm(12~30目)?;钚蕴繎凶銐虻膹姸?。為使活性炭在吸附柱中形成流態化床,必須保證進入柱(塔、槽)中的溶液有足夠的流速,一般控制在450~600L/(m2·min)。

              從載金炭上解吸金的原理是什么?

              答:金被活性炭吸附后,體系中活性炭表面的金和氰化溶液中的金之間建立了可逆的平衡狀態。當向體系中添加CN?或OH?時,由于這些陰離子更容易被活性炭所吸附,而將被活性炭吸附的Au(CN)-2置換出來,此時,體系的可逆平衡被破壞,并向著不利于活性炭吸附金的方向進行,金就會被不斷地解吸而進入溶液。同樣,提高體系的溫度,加大體系的壓力也能破壞原來已建立起來的平衡狀態,并使過程向著金從活性炭上解吸的方向進行。

              影響載金炭金解吸的因素有哪些?

              答:影響從載金炭上解吸金的因素有:

              (1)溫度和壓力。隨著溫度的提高,活性炭吸附金的平衡容量常數下降極為迅速。溫度越高金的解吸越徹底。

              (2)氰化物濃度。氰化物濃度對載金炭的平衡容量有顯著影響。特別是高溫下,增加氰化物的濃度,可大大提高金的解吸率,而且還能阻止已解吸的金的還原沉淀,對解吸有利。

              (3)堿的濃度。堿的濃度越高,溶液中OH-的濃度越高,則會在更大程度上置換出被吸附的金,對從活性炭上解吸金有利。但堿濃度過高,會帶來腐蝕和操作困難,因而解吸液中堿濃度一般控制為1%~2%。

              (4)添加甲醇或乙醇。甲醇或者乙醇比金的絡離子更容易被活性炭吸附,因此添加甲醇或者乙醇,可取代金的絡離子占有炭上的晶格,有利于把金、銀解吸。但添加醇類,會增加費用,并帶來安全生產方面的復雜性。

              從載金炭上解吸金的方法有哪些?

              答:目前在國內外工業上常用的載金炭上解吸金的方法比較多,按藥劑配方和技術條件控制不同,可分為以下6種。

              (1)常壓堿-氰化物解吸法。該方法解吸藥劑為NaOH-NaCN水溶液,其濃度一般為NaOH: 1%~1.5%;NaCN: 0.2%~0.3%。解吸溫度控制在85~90℃,解吸液與載金炭的體積比為(8:1)~(15:1)倍,給入解吸液的速度一般為每小時1~2床層體積,采用解吸、電解液循環的方式操作。解吸時間為60~72h。該方法的優點是設備簡單、操作方便、藥劑成本較低。缺點是解吸速度慢、設備生產率低。

              (2)常壓堿-乙醇-氰化物解吸法。該方法采用氫氧化鈉、氰化鈉和乙醇水溶液作為解吸劑,其濃度分別為1%~2%、10%、15%~20%(體積分數)。解吸溫度控制為82~85℃。解吸液與載金炭的體積比為8:1左右。解吸時間為12h。該法的優點是解吸速度快,不必使用高壓設備。缺點是醇類消耗量大,活性炭解吸過程中醇類容易揮發,使成本提高,同時也易引起燃燒不利于安全生產。再者用乙醇解吸的活性炭其活性降低。

              (3)高濃度堿-氰化鈉水溶液預處理去離子水或軟化水洗滌解吸法。采用高濃度堿、氰化鈉水溶液處理,其濃度分別為1%~5%、1%~2%,在90℃溫度下浸泡30min,預處理液與載金炭體積比為1:1,然后將預處理液放去,再用100~200℃溫度的去離子水或軟化水以每小時0.5~2床炭體積的速度洗滌載金炭,洗滌液的數量為3~5床炭體積。解吸時間為3~12h,洗滌出的貴液與已放出的預處理液合并送電解。該法的優點是金的解吸速度快、解吸液用量較少、貴液含金濃度高。缺點是預處理液與洗滌液必須合并送電解,不能連續操作。

              (4)加壓堿-氰化物解吸法。該法采用的氫氧化鈉、氰化鈉在水溶液中濃度分別為0.5%~1%、0.1%~0.2%,解吸溫度為130~140℃,壓力3~4kg/cm2,解吸液與載金炭體積比為(8:1)~(15:1)。解吸時間大約為6h,溫度低則需用的時間稍長些。該法的優點是解吸速度快、藥劑用量少、設備利用率高。缺點是需用加壓設備、增加了投資成本操作復雜及安全感較差。

              (5)預先酸洗,然后堿-氰化物解吸法。該法優點是由于事先酸洗除去了鈣、鐵等離子,可產生較純的解吸貴液,更徹底解吸金。同時,由于除去了雜質,獲得活性較高的再生炭。缺點是需要將設備防腐、消耗鹽酸、操作復雜。

              (6)非氰化物解吸法。這方面研究得頗多,如采用Na?CO?+NaOH的溶液、Na?S+NaOH的溶液作為解吸劑,目前在工業上應用很廣泛。用1%濃度的NaOH加入20%的乙醇作為解吸液,在溫度為83℃的條件下解吸12h。

              從載金炭解吸貴液中電積金的原理是什么?

              答:金在氰化物溶液中以金氰絡合物Au(CN)?-存在,在電積過程中在陰極析出金、銀,同時還由于水的還原而析出氫,在陽極析出氧,并發生氰離子的氧化而析出二氧化碳和氮氣。在氰化物溶液中,電積金的電化學反應速度很快,過程的主要控制步驟取決于Au(CN)?-向陰極表面擴散。



              4OH- →2H2O+O2+4e? ? ?(8-12)
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