活性炭國家專精特新“小巨人”企業(yè)活性炭產(chǎn)學(xué)研合作

　　活性炭廢水中金吸附測試，這里提出了金，銅和鐵氰化合物從金礦加工廢水中的吸附。這項工作的目的是在金礦選礦過程中產(chǎn)生的廢水中吸附金，銅和鐵的氰化合物。測試了兩種替代品的吸附：弱堿陰離子交換樹脂和化學(xué)改性活性炭。使用樹脂和活性炭，樹脂是離子交換樹脂。活性炭的化學(xué)改性方法是在兩個步驟：活性炭的硝化，然后還原硝基(NO 2)成氨基(NH 2)。

　　加工金礦的工藝產(chǎn)生大量的潛在的有毒物質(zhì)的金屬廢料和含氰化合物。除了涉及Fe，Cu，Ni，Zn和Ag的氰化物絡(luò)合物之外，最終流出物還含有約0.1mg / L的金濃度。目前，這些廢水被排入尾礦壩，黃金沒有完全利用，存在經(jīng)濟上的損失。在回收黃金時，也會發(fā)生鐵，銅等金屬的回收，如鋅，鎳，砷和鈷。在這篇內(nèi)容中，為了提高氰化亞胺配合物的選擇性和吸附能力，測試了兩種替代品：使用陰離子交換樹脂和活性炭與叔胺基團的官能化。

　　直到八十年代中期，制造的離子交換樹脂具有低選擇性，主要是低機械阻力。然而，近年來，在改進這些性能方面取得了重大進展，而今天可以說，與活性炭相比，還是有點欠缺。活性炭有很多優(yōu)點，特別是：吸附動力學(xué)更好、Au負載能力更強、樹脂受有機產(chǎn)品影響較小， 吸附罐可以比用煤更大量的活性炭操作。樹脂相對于活性炭的主要缺點是：樹脂的顆粒較小，這使得難以將其與紙漿分離、樹脂的耐磨性比活性炭更小。進行了初步研究，使用這種樹脂吸附在金礦選礦過程中產(chǎn)生的流出物中含有的氰基化合物。第一次測試表明Au，Cu和Fe絡(luò)合物相對于活性炭的吸附效率很高。

　　可以進行活性炭的表面改性以優(yōu)化活性炭相對于某種材料的吸附性能。已經(jīng)使用了幾種改性方法，例如：氨處理后的固氮，引入酸性表面基團的表面的受控氧化，使得活性炭更親水等。

　　活性炭的化學(xué)改性

　　經(jīng)過元素分析表明，未經(jīng)處理的活性炭呈現(xiàn)大約0.13%的氮氣，硝化過程后氮的百分比增加。氮和隨后的還原碳呈現(xiàn)氮和碳的百分比的降低，并且如預(yù)期的那樣增加氫的百分比和其它元素。未處理的活性炭和經(jīng)處理的活性炭獲得的BET表面積值完全不是一個檔次。觀察到硝化后煤的比表面積減少。還原后的活性炭顯示出與未處理的活性炭相關(guān)的比表面積的顯著增加以及孔體積的增加。對于未處理的活性炭，約60℃的顯著質(zhì)量損失可歸因于水分流失。另外的損失高于500℃，這可能與CO的損失有關(guān)。該CO可以是活性炭表面上醌和氫醌和酚的熱分解產(chǎn)物。

　　硝化后的活性炭由于NO和NO 2的損失而呈現(xiàn)在150-300℃之間的質(zhì)量損失。對于還原后的活性炭，質(zhì)量損失發(fā)生在30-100℃之間，這可能與水的損失和氨(NH 3)有關(guān)。然而，由于熱重量曲線，關(guān)于還原過程不可能得出結(jié)論，因為這種質(zhì)量損失也可能與用于還原過程的試劑的非常損失有關(guān)。

　　活性炭金吸附

　　在吸附測試中，為了比較目的，在pH8和pH10.5下進行吸附試驗。在pH8下進行的吸附試驗的結(jié)果如圖2所示。考慮到不同相，樹脂溶液和活性炭溶液比，對金提取物的動力學(xué)行為進行了評估。對于樹脂，在pH8時，在接觸8小時后，1g / L樹脂的比例達到130μgAu / g的最大載荷，對應(yīng)于65%的最大吸附(圖2)。2g / L和4g / L的樹脂與溶液接觸2小時后的吸附幾乎達到100%。4小時后，所有的黃金都被實際提取了。對于改性和未改性的活性炭，以4g / L的比例獲得最令人滿意的性能(圖2)。在與溶液接觸24小時后，改性碳達到吸附約69%，而未改性活性炭在接觸24小時后達到95%的載量。

　　在圖3中呈現(xiàn)吸附試驗至pH 10.5。對于樹脂，對于4g / L的比率，獲得了最令人滿意的性能，其中觀察到，在與溶液接觸24小時后，吸附了66%的金溶液。對于改性和未改性的碳，對于4g / L比例，也獲得最令人滿意的性能。對于改性炭，與溶液接觸24小時后的負載量為64%。對于沒有改性的木炭，24小時后裝載率為93%。

　　結(jié)果表明，在pH8和pH10.5的條件下，經(jīng)處理的煤不具有比未處理的活性炭更好的金吸附效率。對于經(jīng)處理的煤，在pH8下進行的試驗顯示出與金相關(guān)的較低的選擇性，因為在該pH范圍內(nèi)，也證實了鐵絡(luò)合物的吸附。在進行的測試中，在10.5的pH范圍內(nèi)，實際上僅有Au絡(luò)合物的吸附，即在該范圍內(nèi)選擇性更高。樹脂在pH8時表現(xiàn)出高的回收率，即使在較低比例的樹脂中，相對于溶液(1g / L)也是如此。然而，在該pH下，也發(fā)生Cu和Fe吸附，由于低選擇性使Au回收困難。

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