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提金活性炭在环保无毒金矿选金剂提金剂中技术要求

来源:非氰无氰金矿提金剂   最后更新整理时间:2014-03-01 11:27:12  阅读:

 

主题:提金活性炭是指金矿堆浸提金碳浆提金中吸附金,泰志达金银提炼技术中心www.taizhida.com 15832093198研发环保无毒金矿提金剂/非氰选金药剂/无氰无毒环保浸金剂,已在金矿使用。

 

提金活性炭是一种多孔性含炭物质,具有发达的微孔构造和巨大的比表面积。它包括许多种具有吸附能力的碳基物质,能够将许多化学物质吸附在其表面上。活性炭最初用于制糖业,后来广泛用于 去除污水中的有机物和某些无机物。近几十 年,在提取黄金方面,活性炭技术又得到了迅速发展。自1973年世界上第一座炭浆法提金厂在美国霍姆斯特克(Homestake)矿投产以来,该法已影响全球。据资料介绍, 1989年炭浆法回收金占总量的44%,其中: 南非581.8t,美国289.9t,澳大利亚226.8t, 加拿大143.3t。提金活性炭,活性炭提金,无毒提金剂,环保无毒提金剂,无毒选金药剂,无毒浸金剂

我国于1986年为张家口金矿引进美国炭浆法提金工艺,并获得成功。在短短几年里,巳发展了20多座中小型炭浆厂。从发展态势看,在今后一段时间里,炭浆法仍是提金的首选方法。
活性炭提金在生产上的成功应用,主要归功于生产实践。目前对吸附金的机理也无统一看法。本文从理论上对活性炭的特性和吸附金的机理进行探讨,并在此基础上讨论选择提金活性炭的方法。

 

2活性炭的特性
2.1 一般性质
活性炭外观为暗黑色,具有良好吸附性能,化学性质稳定,可耐强酸及强碱,能经受水浸、高温,密度比水小,是多孔的疏水性吸附剂。
2.2 细孔构造和分布
活性炭在制造过程中,其挥发性有机物被除去,晶格间生成空隙,形成许多不同形状与大小的细孔。细孔壁的总表面积(即比 表面积)一般高达500〜1700平方米/克。这就是活性炭吸附能力强、吸附容量大的主要原因。
表面积相同的炭,对同种物质的吸附容量有时却不同,这与活性炭的细孔结构和细孔分布有关。细孔结构随原料、活化方法、 活化条件不同而异。根据半径大小,一般将 细孔分为3种:
大微孔 半径1000〜100000A
过渡孔 半径20〜1000A
小微孔 半径 〜20 A
活性炭小微孔容积一般约为0.15〜0.90 ml/g,表面积占活性炭总表面积的95%以 上。因此,活性炭与其它吸附剂相比,小微 孔特别发达。
过渡微孔容积为0.02〜0.10ml/g, 表面积不超过单位重量吸附剂总面积的5%。 用药剂活化法得到的活性炭,其孔容积和表面积可以提高。
大微孔容积为0.2〜0.5ml/g,表面积 只有0.5〜2.0m2/g,对液相的物理吸附作 用不大,但作为触媒载体,作用就十分显 著。提金活性炭,活性炭提金,金矿堆浸无毒选金剂,池浸提金非氰选金剂,碳浆提金环保选金剂。总之,在吸附过程中,真正决定吸附能力的是微孔结构。全部比表面几乎都是微孔构成的。粗孔和过渡孔分别起着粗、细吸附通道作用,它们的存在和分布在相当程度上 影响了吸附和脱附速率。活性炭的细孔分布 及作用模式见附图。

 

             环保无毒金矿选金剂提金剂中技术要求

 

         

 


活性炭的细孔分布及作用模式
2.3表面化学性质
活性炭的吸附特性,不仅受到细孔结构的影响,而且受到活性炭表面化学性质的影响。
2.3.1活性炭的元素组成
活性炭的组成元素中,炭占70%〜95%。 此外还有两种混合物:一是氢和氧,它们在原料中本来就存在,或在炭化过程中不完全炭化而残留于活性炭结构中,或在活化时以化学键结合;二是灰分,它们构成活性炭的无机部分。灰分的含量及组成随活性炭的种类而异,椰壳炭的灰分在3%左右。煤质炭 的灰分高达20%〜30%。活性炭的灰分,对 活性炭吸附溶液中的某些电解质和非电解质有催化作用。
2.3.2表面氧化物
活性炭中的氢和氧,对活性炭的吸附及其它特性有很大影响。在炭化与活化过程 中,氢和氧同碳以化学键结合,使活化炭表面上有各种有机官能固形式的氧化物和碳氢化物。氧化物使活性炭与吸附质分子发生化学作用,显示出选择吸附性。这些有机官能团有羧基、酚性氢基、醌型羧基、醚、酯萤光黄型的内酯、碳酸无水物、环状过氧化物 等。

 

3提金活性炭吸附金的机理
活性炭可以从浸出清液、浸出矿浆、浸出过程中吸附金,相应称为炭柱法(cic)、 炭浆法(CIP)和炭浸法(CIL)。
3.1基本原理
3.1.1吸附作用
将溶质聚集在固体表面的作用称为吸附作用。活性炭表面具有吸附作用。吸附可看成是一种表面现象,所以吸附与活性炭的表面特性有密切关系。活性炭有巨大的内部表面和孔隙分布。它的外表面积和表面氧化状态的作用是较小的,外表面只是提供与内孔穴相通的许多通道。表面氧化物的主要作用是使疏水性的炭骨架具有亲水性,也即使活 性炭对许多极性和非极性化合物具有亲合力。活性炭具有表面能,其吸附作用是构成 孔洞壁表面的碳原子受力不平衡所致,从而引起表面吸附作用。
3.1.2吸附形式
吸附形式分为物理吸附与化学吸附。物理吸附是通过分子力的吸附,即同偶极之间的作用和氢键为主的弱范德华力有关。它有足够的强度,可以捕获液体中的分子。吸附是分子力引起的,吸附热较小。物理吸附需要活化能,可在低温条件下进行。这种吸附是可逆的,即在吸附的同时,被吸附的分子 由于热运动会离开固体表面,这种现象称为解吸。化学吸附与价键力(离子键或共价 键)相结合,是一个放热过程。化学吸附有选择性,只对某种或几种特定物质起作用。 化学吸附不可逆,比较稳定,不易解吸。活性炭提金时,两种吸附并存,但以物理吸附居多。提金活性炭,活性炭提金,无毒提金剂,环保无毒提金剂,无毒选金药剂,无毒浸金剂

3.1.3吸附速率
活性炭的吸附过程分为3个阶段。首先 是被吸附物质在活性炭表面形成水膜扩散, 称为膜扩散,然后扩散到炭的内部孔隙,称为孔扩散,最后吸附在炭的孔隙表面上。因 此,吸附速率取决于被吸附物向活性炭表面的扩散。在物理吸附中,炭粒孔隙内的扩散 速度和炭粒表面上的吸附反应速度,主要同前两项有关。
3.2 吸附金的机理
活性炭从氰化金溶液中吸附金的机理, 可归结为如下几类:
(1) Au (CN)2-还原成金属金;
(2) 吸附〔M- +〕〔Au (CN)2_〕n离子对;
(3) Au (CN)2-和阳离子双电层吸附在带电的表面上;
(4) Au (CN)2-被吸附并随后降解为 AuCN聚合物;
(5) Au (CN)2-阴离子被假定存在于表面上带正电的碳离子位之离子交换吸附;
(6)吸附离子后,部分Au(CN)2-络合物还原成聚集型金。
就活性炭吸附金而言,还无简单机理。 N.楚奇达(Tsuchida)研究表明,An(CN)2-是通过与OH-的离子交换,随后氧化降解为 AuCN,吸附在活性炭上。菲尔德曼(Feldt- man)提出Au(CN)2_的氧化降解作用为:
=AUCN + +C2N2 + e
弗里明(Fleming)和尼科(Nico)研究表明,活性炭吸附金的机理是An(CN)2-与某些表面氧化官能团进行离子交换。s.迪克 森(Dixon)等人基于活化能计算,断定吸附过程受制于扩散。G.J。麦克多戈尔(MC Dougall)认为,吸附可能存在一个最初的 吸附阶段。该阶段是离子偶M° +〔A(CN)2_〕 的吸附(其中为Na+、K+和Ca+),然 后是还原阶段,在此阶段不是生成准化学计量的Au(CN)x表面化合物,就是生成金的多聚型化合物。M.D.阿丹斯(Adams> 认为,在高离子强度下,炭吸附Au (CN)2- 是根据离子对的机理进行的,即〔Au (CN) 2-'i „的离子对吸附在炭的表面上, 并不发生化学变化。在酸性溶液中吸附 Au(CN)2-,其主要吸附形式是HAU(CN)2, 仅仅在高温时有可能沉淀出aucn。阿丹斯 在不同离子强度条件下进行试验。结果表明,以上不同的吸附机理都可以成立。有关活性炭吸附金的机理有待进一步研究。

                  

4提金活性炭的技术要求
提金活性炭是由提金工艺决定的,具体要求有以下几点。
4.1机械强度高
炭要加到搅拌的矿浆中吸附金,因此应有较高机械强度。耐磨强度一般要求大于 98%,易碎炭粒的吸附性往往较高,容易造成载金炭流失,影响金的回收率。为了提高炭的机械强度,要进行(一般为4h的)预处 理,使灰的损失量降至5%〜10%,磨损量减到最低限度。提金活性炭,活性炭提金,金矿堆浸无毒选金剂,池浸提金非氰选金剂,碳浆提金环保选金剂

4.2 有价元素要有高的容量和选择性

金矿是伴生矿,除含不与氰化物反应的石英、硅酸盐等矿物外,还有能同氰化物反应的矿物,如铜、铁、锑、砷等。因此要求炭对金的吸附性和选择性较好,而对铜、铁、铝等较差。美国矿山局和英美试验室的研究证实,炭吸附金的吸附平衡容量与溶液中金浓度有关。金在溶液中的平衡浓度10×10×50.1X 10_8的吸附等温线,几乎成直 线,但在较低浓度时开始弯曲。吸附容量随PH值的减少而增加;平衡随温度升高而迅速下降;吸附速度则随温升而加快。金的原子半径为0.144um,活性炭的微孔为0.5 2.0um。实验得知,1. um左右的微孔对金 氰络离子有很好的吸附能力。载金炭一般含金3kg/t,所以提金活性炭要有较高的吸附容量。

4.3吸附动力学快

吸附速度指单位重量的活性炭在单位时间内所吸附物质的量。活性炭是加到搅拌的矿浆中来吸附金的。搅拌增加了矿浆与活性炭之间的相对速度。金络离子首先吸附在活性炭的外表面,然后进入活性炭内部微孔。这种扩散速度的快慢,取决于金离子在微孔中的流动性。活性炭的微孔构造和分布及金络离子的大小,同结构有关。吸附速度决定了活性炭与金络离子的接触时间。吸附速度越快,所需接触时间越短。

4.4容易解吸和再生能多次利用

金氰络合物经活性炭吸附后,能够比较容易解吸,残留在炭孔隙中的金量很少。再生处理能恢复炭的吸附性,使其能多次使用,且耗量最小。

 

 

5总结

炭浆法在工业上大规模应用,推动了黄金生产的发展,克服了锌粉置换那种先经固液分离、澄清和产生含金清液、减压脱气除氧,然后才能置换的缺点。提金活性炭,活性炭提金,无毒提金剂,环保无毒提金剂,无毒选金药剂,无毒浸金剂,活性炭直接从矿浆中吸附金,再通过级间筛得到回收,省去了固液分离和脱气作业。因此,炭浆法在经济上同传统的锌置换法相比,有明显的优越 性,可使投资与操作费用节省大约20% 50%,而且溶解金损失少,回收率高。

 

 

 

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