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技术问答

吸附黄金用的活性炭

发布时间:2021-05-20点击:

摘要:介绍了用于吸附黄金的椰壳活性炭、果核活性炭、煤质活性炭和合成活性炭的制造和性能,并对各类活性炭如何继续提高性能以满足黄金采掘业的需要,提出了切实可行的意见。

随着工业的发展,世界各国对黄金的要求量越来越多,但各国金的富矿很有限,所以,多方设法合理利用含金量在3~5g/l的低品位金矿、废矿和难选矿。活性炭适合于从这些矿里提取黄金。

吸附黄金用的活性炭

上个世纪末叶,人们就开始研究活性炭对溶液里黄金的吸附。活性炭吸附黄金的原理首先见于1887年。近二三十年,美国、南非、前苏联、澳大利亚等国研究活性炭于氰金溶液中对金的吸附并已取得重大进展。此法黄金回收率高、投资少、占地面积小、能耗低,受到各国有关人员欢迎。活性炭吸附黄金的工艺,经历了由堆浸法至炭浆法的过程。预计今后几十年世界上大多数国家都将建立起炭浆法提取黄金的工厂。近年采,我国一些矿山和科研单位也研究成炭浆工艺。河北张家口金矿、陕西潼关金矿引进国外炭浆工艺的全套技术,已正常运行,随着活性炭法提取黄金开始在我国推广,我国活性炭工业面临着及时供应大量优良活性炭的紧急任务。

一、提取黄金的简要原理和过程如下:

首先将含金矿石予以氰化处理。其中金、银优先熔解下来,生成络合物。公认的反应式是:4Au+8CN-+O2+2H2O2→1Au(CN)2-+4OH-

黄金的溶解速度取决了溶液PH值,较佳PH为10.3。黄金只有在氰化后,才能够被活性炭所吸附。活性炭吸附金作业有两种方法:一为堆浸法,一为炭浆法。

1、堆浸法

首先将矿石破碎至一定粒度后,堆放在淋洗设备内,用一定液度的NaCN溶液自上而下反复淋洗,直至淋洗液中含金量达到一定浓度上。以后用此含金的氰化液陆续从一组充填活性炭的吸附柱通过。氰金络合物便被吸附在炭内部孔隙的巨大表面上。

2、炭浆法

将含金矿砂粉碎至300目右左的细度。加水搅拌成均匀悬浮矿浆。将氰化钾(或氰化钠)溶液加入矿浆,生成能溶于水的氰金络合物[Au(CN)2]-。含氰金络合物的矿浆在串联的吸附槽内跟粒状活性炭在搅拌下充分接触。氰金络合物便绝大部分被吸附到活性炭内表面上。只含有微量氰金化合物的矿浆尾液跟活性炭分离后排放。

从载金炭上回收金有两种方法。一为原始、不经济的方法,就是将载金炭送进冶炼厂焙饶,经高温熔炼得到黄金。另一是较普遍使用的方法,即用0.1%~1.0%的热NaCN和NaOH的混合液把载金炭上氰金络合物脱附下来,再经电解,得到纯金。活性炭经多次吸附、脱附后活性降低,需要进行再生。

二、用于吸附黄金的活性炭分类

目前,用于吸附黄金的活性炭分类有:椰壳活性炭、果核活性炭、煤质活性炭和合成活性炭。

1 用于吸附黄金的果壳活性炭和椰壳活性炭

我国椰壳资源有限。今后,椰壳活性炭产量不可能大规模增加。但桃核、杏核活性炭肯定会进一步扩大生产规模。吸附黄金的新果核、果壳炭要研制出来。早已研究成功的油棕核活性炭,可能是潜在的代用品。也可用较不致密的果核、果壳制造出活性炭后,再经表面改性处理,提高强度和其它性能。

2 用于吸附黄金的煤质活性炭

我国煤质活性炭之用于吸附黄金,尚处于低谷。实现研究中的真正突破并进而向工业生产转变,尚有待今后艰辛的努力。虽然我国煤炭资源丰富,但低灰分煤不多。生产出强度好的活性炭,首先须精选出低灰煤,作为原料。也可将煤粉加以深度酸洗或借助于其它有效方法大幅度降低灰分。灰分大量存在,使碳六角环结构被扭曲,故易断裂,降低了煤的强度。其次,探索用配煤法制造理想中的黄金吸附炭。就是根据黄金吸附炭的理想性能要求,选出有特征的煤制备活性炭。不同物种的结合,性质多有变异。煤也不例外。不过,要做很细致的研究工作,才有可能实现性质上的取长补短。前苏联在煤质吸附金活性炭方面有突破,就是借助于各种原料在更广泛意义上的“杂交”。再次是,在有希望的活性炭表面上进行化学改性。就是把周期表右上角电负性大的元素有选择地于特征温度下结合在碳六角环上,以发展有利于吸附黄金的性能。

3 用于吸附黄金的合成活性炭

合成炭的出现,为黄金吸附炭的原料开拓了广阔的新天地。这对无椰壳资料或少椰壳资源的国家,将是个福音。在我国这样发展中国家,有关高分子产品的次品和废料有限,势必多用成品高分子产品,这可能限制其发展规模。但合成炭用途广泛,特别是对贵金属的吸附性能好,可以弥补原料贵的缺点。所以,研究这一课题还是有现实意义的。高分子化合物体系大,类型多。前苏联人不过作为首批的拓荒者取得成绩。更多的工作有待后人去做。

展望未来,我国工业上黄金需求量,将随社会主义工业深入发展,而日益增多。人民生活显著改善,黄金首饰普遍进入寻常百姓家,且不断由装饰手段向货币的贮存手段转变。面对此,活性炭工业如何才能满足需要?回答就是三句话:扩大原料来源,提高产品性能,扩大品种。