一公斤活性炭能吸附多少克金?
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活性炭吸附黃金的應(yīng)用十分廣泛,不僅可以用于金礦的提取和精煉,也可以應(yīng)用于廢水處理、污染物去除等領(lǐng)域。此外,活性炭從黃金中分離出來(lái)的微粒也可以用于制造觸控屏、電子封裝材料等高科技領(lǐng)域?;钚蕴课近S金的原理是基于活性炭的高度吸附能力和黃金的高度還原性。通過(guò)對(duì)條件的控制和處理,可以實(shí)現(xiàn)高效分離黃金,并應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。
1、黃金專(zhuān)用活性炭使用規(guī)格
黃金專(zhuān)用活性炭是黃金生產(chǎn)過(guò)程中廣泛使用的一種吸附材料。使用黃金專(zhuān)用活性炭可以有效地去除金礦石中的有害雜質(zhì),如腐殖質(zhì)、脂肪酸、氧化物和雜質(zhì)金屬。黃金專(zhuān)用活性炭使用規(guī)格如下:在使用黃金專(zhuān)用活性炭前,要確保粒徑符合要求。通常黃金專(zhuān)用活性炭的粒徑為0.9-2.5毫米。此外,要注意避免過(guò)于細(xì)小的顆粒,以免影響黃金的分離效果。黃金專(zhuān)用活性炭的質(zhì)量也需要特別注意。選擇質(zhì)量良好的黃金專(zhuān)用活性炭,可以保證其吸附性能和使用壽命。常見(jiàn)的品牌有美國(guó)JACOBI、英國(guó)DONAU CARBON等。在使用黃金專(zhuān)用活性炭期間,注意定期更換活性炭。通??梢愿鶕?jù)黃金復(fù)蘇率、溶解金率和貴金屬含量等指標(biāo)來(lái)確定更換時(shí)間。此外,也需要注意黃金專(zhuān)用活性炭的儲(chǔ)存條件,在干燥、通風(fēng)、無(wú)腐蝕性氣體的環(huán)境下存放。綜上所述,使用黃金專(zhuān)用活性炭需要嚴(yán)格按照規(guī)格進(jìn)行操作。只有這樣才能充分發(fā)揮其吸附效果,為黃金生產(chǎn)過(guò)程提供有效的幫助。
2、一公斤活性炭能吸附多少克金
活性炭具有很強(qiáng)的吸附能力,可以吸附多種有害物質(zhì)。而在吸附金屬方面,它也表現(xiàn)出了極高的效果。據(jù)統(tǒng)計(jì),每一公斤活性炭可以吸附約30克的金。這一數(shù)據(jù)可能會(huì)因活性炭的制作方法、粒度、表面積等因素而有所不同,但大體上可以反映出活性炭吸附金的能力?;钚蕴课浇鸬脑碇饕峭ㄟ^(guò)它的微孔和介孔結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這些微孔和介孔能夠吸附和儲(chǔ)存金離子,同時(shí)也可以吸附其他有害物質(zhì)和氣味等。因此,在吸附金屬污染物的處理中,活性炭是一種非常有效的材料。需要注意的是,活性炭的吸附性能并不是永久的,隨著時(shí)間的推移,活性炭中的吸附金物質(zhì)會(huì)逐漸飽和,失去吸附能力。因此,需要對(duì)活性炭進(jìn)行定期更換或再生,才能保證其吸附效果。活性炭是一種非常有效的吸附材料,在吸附金屬污染物方面表現(xiàn)出了極高的效率。而一公斤活性炭可以吸附約30克的金這一數(shù)據(jù)也是可以作為參考,為金屬污染治理提供重要指導(dǎo)。
活性炭回收金的兩種方法
CIP是連續(xù)浸出然后從礦石中吸收金。在CIP階段,炭漿流經(jīng)幾個(gè)攪拌槽,其中加入氰化鈉和氧氣以將金溶解到溶液中。在吸收階段,該溶液流過(guò)幾個(gè)含有活性炭的攪拌槽。金吸附在活性炭上,活性炭與炭漿逆流流動(dòng),同時(shí)篩網(wǎng)將貧瘠漿與金載碳分離。
CIL是一個(gè)同時(shí)浸出和吸收過(guò)程。CIL工藝的同時(shí)浸出和吸收階段被開(kāi)發(fā)用于處理含有諸如活性炭的預(yù)先吸收材料的金礦石。這些通過(guò)吸引用于活性炭的金來(lái)降低金產(chǎn)量。同時(shí)浸出和吸收有助于最大限度地減少問(wèn)題。
活性炭回收高品質(zhì)礦石中的金
活性炭?jī)H用于從礦石中回收金礦的方法,而今天大多數(shù)大型金礦都不是這種情況,因?yàn)槎呀菑暮V石中回收黃金的最低成本方法。每克幾克至5克或6克。如果礦石是高品位的,可以將罐浸出來(lái)。按高品位,它可能在每噸(Au)范圍或更高的范圍內(nèi)。罐中浸出的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于堆浸。這是因?yàn)樾枰獙⒌V石至少壓碎到100目,并提供機(jī)械設(shè)備以長(zhǎng)時(shí)間(4-6小時(shí))儲(chǔ)存和攪拌礦石。有時(shí)候,碳柱也會(huì)用于油罐浸出操作,碳柱由大柱(直徑5至8英尺)和15至20英尺高,由活性炭填充?;钚蕴康淖钚∝?fù)荷是溶液中每3克金中需要500g活性炭來(lái)吸附。通常,它是每3克金中需要幾斤的活性炭,因?yàn)榕c及時(shí)回收黃金相比,活性炭的成本相對(duì)微不足道。
活性炭回收低品質(zhì)礦石中的金
活性炭與氰化物浸出溶液混合,并在浸出槽中攪拌,并在金溶解時(shí)與礦石一起攪拌。這確保了活性炭和負(fù)載金的氰化物溶液之間的快速接觸。使用顆?;钚蕴?,尺寸范圍為10-16目。然后通過(guò)篩網(wǎng)除去活性炭,過(guò)篩是方便氰化物浸出溶液和精細(xì)研磨的礦石容易地通過(guò),并將活性炭保留在篩網(wǎng)上。然后活性炭經(jīng)過(guò)(1%)氫氧化鈉和(0.1%)氰化物溶液加熱到200℃至250華氏度,并將金重新溶解并從活性炭表面脫附。此時(shí),將NaOH/CN溶液送至電解提取池,在那里將金電鍍到不銹鋼陰極上。通過(guò)使用高壓水噴霧,有時(shí)搖動(dòng)不銹鋼來(lái)除去貼在上面的金,也有些情況下,要將不銹鋼陰極放入熔爐中并加熱到2000華氏度來(lái)熔化表面上的金。但是這樣的溫度會(huì)降低不銹鋼的壽命獲得的金可以直接融化出廠。
礦石中存在的任何金銀都可以在氰化物溶液中浸出,并且也將存在于溶液中。大多數(shù)礦山?jīng)]有精煉能力將銀與黃金分開(kāi),而且這些混合金屬被送到冶煉廠生產(chǎn)99.99%的金銀錠,這些金錠在商業(yè)黃金市場(chǎng)上銷(xiāo)售。吸附了金的活性炭一旦被解吸,就可以在將其重新放到窯中后通過(guò)將其加熱到1300華氏度左右來(lái)從新活化。接著將活性炭冷卻,篩分以除去細(xì)粉并準(zhǔn)備再使用。在活性炭的回路中不希望有細(xì)粒,因?yàn)轭w粒過(guò)細(xì)會(huì)通過(guò)碳篩逃逸并最終進(jìn)入瀝濾造成損失。因此,通常將高質(zhì)量的活性炭用于這些應(yīng)用。通常,活性炭的尺寸范圍為10目至16目,并且?guī)缀蹩偸遣恍∮?0目。椰殼活性炭通常是用于從浸出溶液中回收金的優(yōu)選活性炭。
3.1 基本原理
3.1.1 吸附作用
將溶質(zhì)聚集在固體衣面的作用稱為吸附作用。活性炭表面具有吸附作用。吸附可看成是一種表面現(xiàn)象,所以吸附與活性炭的表面特性有密切關(guān)系?;钚蕴坑芯薮蟮膬?nèi)部表面和孔隙分布。它的外表面積和表面氧化狀態(tài)的作用是較小的,外表面只是提供與內(nèi)孔穴相通的許多通道。表面氧化物的主要作用是使疏水性的炭骨架具有親水性,也即使活性炭對(duì)許多極性和非極性化合物具有親合力?;钚蕴烤哂斜砻婺?,其吸附作用是構(gòu)成孔洞壁表面的碳原子受力不平衡所致,從而引起表面吸附作用。
3.1.2 吸附形式
吸附形式分為物理吸附與化學(xué)吸附。物理吸附是通過(guò)分子力的吸附,即同偶極之間的作用和氫鍵為主的弱范德華力有關(guān)。它有足夠的強(qiáng)度,可以捕獲液體中的分子。吸附是分子力引起的,吸附熱較小。物理吸附需要活化能,可在低溫條件下進(jìn)行。這種吸附是可逆的,即在吸附的同時(shí),被吸附的分子由于熱運(yùn)動(dòng)會(huì)離開(kāi)固體表面,這種現(xiàn)象稱為解吸?;瘜W(xué)吸附與價(jià)鍵力(離子鍵或共價(jià)鍵)相結(jié)合,是一個(gè)放熱過(guò)程。化學(xué)吸附有選擇性,只對(duì)某種或幾種特定物質(zhì)起作用?;瘜W(xué)吸附不可逆,比較穩(wěn)定,不易解吸?;钚蕴刻峤饡r(shí),兩種吸附并存,但以物理吸附居多。
3.1.3 吸附速率
活性炭的吸附過(guò)程分為3個(gè)階段。首先是被吸附物質(zhì)在活性炭表面形成水膜擴(kuò)散,稱為膜擴(kuò)散,然后擴(kuò)散到炭的內(nèi)部孔隙,稱為孔擴(kuò)散,后吸附在炭的孔除表面上。因此,吸附速率取決于被吸附物向活性炭表面的擴(kuò)散。在物理吸附中,炭粒孔隙內(nèi)的擴(kuò)散速度和炭粒表面上的吸附反應(yīng)速度,主要同前兩項(xiàng)有關(guān)。
3.2 吸附金的機(jī)理
活性炭從氰化金溶液中吸附金的機(jī)理,可歸結(jié)為如下幾類(lèi):
(1) Au(CN)2-還原成金屬金;
(2) 吸附[Mn+][Au(CN)2-]n離子對(duì);
(3) Au(CN)2- 和陽(yáng)離子雙電層吸附在帶電的表面上;
(4) Au(CN)2-被吸附并隨后降解為AuCN聚合物;
(5) Au(CN)2-陰離子被假定存在于表面上帶正電的碳離子位之離子交換吸附;
(6) 吸附離子后,部分Au(CN)2-絡(luò)合物還原成聚集型金。
4 提金活性炭的技術(shù)要求
提金活性炭是由提金工藝決定的,具體要求有以下幾點(diǎn)。
4.1 機(jī)械強(qiáng)度高
炭要加到攪拌的礦漿中吸附金,因此應(yīng)有較高機(jī)械強(qiáng)度。耐磨強(qiáng)度一般要求大于98%,易碎炭粒的吸附性往往較高,容易造成載金炭流失,影響金的回收率。為了提高炭的機(jī)械強(qiáng)度,要進(jìn)行(一般為4h的)預(yù)處理,使灰的損失量降至5%~10%,磨損量減到較低限度。
4.2 有價(jià)元素要有高的容量和選擇性
金礦是伴生礦,除含不與氟化物反應(yīng)的石英、硅酸鹽等礦物外,還有能同氰化物反應(yīng)的礦物,如銅、鐵、銻、砷等。因此要求炭對(duì)金的吸附性和選擇性較好,而對(duì)銅、鐵、鋁等較差。美國(guó)礦山局和英美試驗(yàn)室的研究證實(shí),炭吸附金的吸附平衡容量與溶液中金濃度有關(guān)。金在溶液中的平衡濃度10×10-6~0.1×10-8的吸附等溫線,幾乎成直線,但在較低濃度時(shí)開(kāi)始彎曲。吸附容量隨pH值的減少而增加;平衡隨溫度升高而迅速下降;吸附速度則隨溫升而加快。金的原子半徑為0.144μm,活性炭的微孔為0.5~2.0μm。實(shí)驗(yàn)得知,1.0μm左右的微孔對(duì)金氰絡(luò)離子有很好的吸附能力。載金炭一般含金3kg/t,所以提金活性炭要有較高的吸附容量。
4.3 吸附動(dòng)力學(xué)快
吸附速度指單位重量的活性炭在單位時(shí)間內(nèi)所吸附物質(zhì)的量?;钚蕴渴羌拥綌嚢璧臅鐫{中來(lái)吸附金的。攪拌增加了礦漿與活性炭之間的相對(duì)速度。金絡(luò)離子首先吸附在活性炭的外表面,然后進(jìn)入活性炭?jī)?nèi)部微孔。這種擴(kuò)散速度的快慢,取決于金離子在微孔中的流動(dòng)性?;钚蕴康奈⒖讟?gòu)造和分布及金絡(luò)離子的大小,同結(jié)構(gòu)有關(guān)。吸附速度決定了活性炭與金絡(luò)離子的接觸時(shí)間。吸附速度越快,所需接觸時(shí)間越短。
4.4 容易解吸和再生能多次利用
金氰絡(luò)合物經(jīng)活性炭吸附后,能夠比較容易解吸,殘留在炭孔隙中的金量很少。再生處理能恢復(fù)炭的吸附性,使其能多次使用,且耗量小。
5 結(jié)論
炭漿法在工業(yè)上大規(guī)模應(yīng)用,推動(dòng)了黃金生產(chǎn)的發(fā)展,克服了鋅粉置換那種先經(jīng)固液分離、澄清和產(chǎn)生含金清液、減壓脫氣除氧,然后才能置換的缺點(diǎn)?;钚蕴恐苯訌牡V漿中吸附金,再通過(guò)級(jí)間篩得到回收,省去了固液分離和脫氣作業(yè)。因此,炭漿法在經(jīng)濟(jì)上同傳統(tǒng)的鋅置換法相比,有明顯的優(yōu)越性,可使投資與操作費(fèi)用節(jié)省大約20%~50%,而且溶解金損失少,回收率高。