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椰壳活性炭提金工艺及吸附金的机理

文章作者:admin发布时间2018-07-28 10:44浏览次数:

椰壳活性炭提金工艺及吸附金的机理

椰壳活性炭提取黄金工艺主要包括炭浆法(CIP)、炭浸法(CIL)和堆浸法 Column)。炭浆法工艺是先将矿浆中的金氰化浸出,然后在矿浆中加入活性炭吸附金。炭浸法是在浸出槽中加入活性炭,浸出与吸附同时进行,它是在炭浆法基础上发展起来的。堆浸法是将矿石破碎成一定粒度后堆积,在矿堆上喷淋氰化,得到浸出液,在用活性炭吸附金,椰壳活性炭在提金工艺中的作用主要为以下几个方面:

(1)从氰化矿浆或浸出溶液中吸附Au(CN)2,成为载金活性炭;

(2)载金活性炭上的金通过解吸(或冼脱)处理重新回到溶液中,此时的溶液称为含金贵液;

(3)含金贵液中的络合金通过电解等方法转化成单体金,从而被回收;

(4)解吸的贫炭通过酸、碱处理和热再生后恢复活性,重新投入使用。

椰壳活性炭提金的工艺过程如下

椰壳活性炭提金的工艺过程

椰壳活性炭的吸金机理当前没有定论,但一般认为矿石在氰化浸出过程中形成金氰络合物,这种络合离子在活性炭上的吸附是靠离子交换作用进行的。吸附热力学和动力学研究数据表明,溶液中的正离子(如钠离子和钙离子等)有利于金氰络离子的吸附,而游离氰离子却降低吸附。吸附机理是建立在双层理论基础上的。

(1)Au(CN)2与活性炭微孔表面的氧化活性中心(氧化活性点)的阴离子发生交换反应,从而使Au(CN)2吸附于活性炭微孔表面。图1.3-1是Au(CN)2的离子交换吸附模型。

图1.3-1 Au(CN)2与OH交换模型

由于以这种离子交换方式吸附载金炭上的金仍以Au(CN)2的形式存在。所以,活性炭对金的吸附是物理吸附,而非化学吸附。

(2)Au(CN)2在活性炭表面吸附后,形成局部负电荷,在静电作用下,溶液内的正离子Ma(如Na、Mg、Ga等)产生定向运动,并与Au(CN)2形成双电层,见图1.3-2。

图1.3-2 双电层的形成

溶液中的正离子只有在Au(CN)2存在时才吸附,因此它们被吸附在扩散层上。

(3)存在附加的Au(CN)2时,又可以被吸附在扩散层上。

(4)液中的游离氰化物(CN)也可在活性炭表面的氧化活性中心发生离子交换反应,因而与Au(CN)2争夺吸附位置,降低金、银吸附。吸附模型见图1.3-3。

图1.3-3吸附模型

椰壳提金活性炭性能的判定:

作为黄金生产行业的重要材料,其产品质量的水平直接决定着金矿企业的经济效益,金矿资源充分利用和提金工艺技术的水平。提金活性炭品质性能的优劣,主要取决于其产品制造工艺条件,应用工艺条件及吸金机理三大方面。从制造提金活性炭产品的角度上看,主要通过对其碘吸附值、机械强度、粒度等一系列理化指标上来控制调整活性炭的性能。而实际上,对金矿使用过程来讲,所要求活性炭的性能主要表现在吸附容量、耐磨强度和吸附速率三个方面。一般就活性炭性能测定的方法(GB/T12496-99)而言,提金活性炭的碘吸附值越高,其吸附金的容量越大;四氯化碳吸附值越高,其吸附金的速度越快;其机械强度越高,则活性炭的耐磨强度亦高。同时,由于活性炭原料的特性和制造工艺的缘故,提金活性炭在吸附性能与强度之间是相互矛盾、相互制约的关系,表1.4-1表明,随着活性炭强度的增高,其吸金速度降低、吸附容量也相应降低。

表1.4-1活性炭强度与吸附性能的比较

黄金生产过程中,活性炭的吸附性能不高,会导致金矿企业生产效率低,成本增加;活性炭的强度低,更会引起金的回收率低,金的流失增加,所以,如何同时提高活性炭的吸附能力和强度或在制造过程中使之达到最佳的结合点是把握提金活性炭产品性能的关键。

实际上,根据黄金生产的工艺条件,金矿企业追求提金活性炭优良性能的重要特征为:具有一定的吸附性能程度下的超高强度。就是说提金活性炭的吸附能力应当满足提金工艺的要求。过低的吸附性能,吸金全过程延长或不能充分吸附,均会导致由于金的回收率下降,产金成本增加。而过高的吸附性能由于矿浆或金液的含金浓度和吸金流程局限,达不到饱和吸金度。而无论吸附性能的要求高或低,强度愈高对吸金工艺愈有利。表1.4-2表明目前国内外椰壳提金活性炭的质量性能水平与金矿用炭标准之间的满足程度。

表1.4-2 国内外椰壳提金活性炭与金矿用炭标准时间的对比

总的来讲,国产椰壳提金活性炭产品的质量性能水平比国外同类产品有一定的差距。尽管国内个别企业的产品已接近国外产品水平,但在主要性能技术指标方面还需要深入研究,以适应日提高的黄金生产技术的发展要求,同时对产品其它理化指标的生产控制如粒度、灰份、水份等也应不断提高。

本文关键字:椰壳活性炭,提金工艺,吸附金的机理

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