快盈lV500 煤质活性炭用于黄金的吸附富集,是艰难的课题,因为要求煤质炭同时具备高的黄金吸附容量和强度,那是很难的事。对此,我国三四家主要活性炭厂开始探索。虽有一定进度,但一些重要指标,还不能令人满意。国外当以前苏联的工作多。前苏联没有椰壳资源,却有丰富的煤炭资源,其中不乏优良煤,具备有条件。已生产出的活性炭品种中,有的本来就具备不错的吸附黄金的性能,如CKT型活性炭。近年来,前苏联研究人员又在这一领域取得进度,研究出新品种。
我国有的活性炭厂着眼于强度,选用半伟炭为原料试制黄金吸附炭。制备出强度高于95.0%和苯吸附率稍低于30%的活性炭。经吸附黄金评价后,黄金吸附率达99%以上,解吸率达92%以上。各项指标都不错,只是对黄金的吸附容量不够高。有的炭厂曾用某等级烟煤制备球形炭,用于吸附黄金,同样不能得到满意结果。
前苏联在用于吸附黄金的煤质活性炭的研制方面取得较大成绩。曾用库兹巴斯煤田的气煤,不使用粘合剂,制成适用于从矿浆中吸附黄金的球形炭。气煤经磨粉后,跟2.5% 的亚硫酸钠酵母麦芽汁溶液混匀,进而在盘式成球机上成球。以后,经干燥、碳化和活化而成。成品强度高达90%~95% ,可用于从矿浆中吸附黄金。球形炭的磨损损失降至低水平。试验所用的黄金溶液,除了黄金外,尚含有Ag、Cu、Fe、Ni、Co、Ca和Na。炭样对黄金的选择性高。对黄金的选择系数(以对黄金的吸附量跟对其它金属离子总吸附量之比表示)为阴离子树脂AM-2B的4倍。吸附测定在室温下进行。炭是在不断搅拌下吸附黄金,时间长达120h。所制样品的孔隙结构数据和吸附容量数据见表6。炭吸附黄金的动力学曲线示于图4。
表6 球形活性炭的技术特性
样号 | 烧失率(%) | 灰分(%) | 孔隙容极(cm3/g) | 对黄金的较大吸附容量(mg/g) | ||
V微 | V中 | V大 | ||||
1 | 0 | 9.5 | 0.01 | 0.01 | 0.14 | 0.40 |
2 | 22.3 | -- | 0.21 | 0.04 | 0.20 | 2.39 |
3 | 32.2 | 14.7 | 0.25 | 0.05 | 0.24 | 5.00 |
4 | 45.5 | 16.4 | 0.31 | 0.08 | 0.27 | 5.87 |
5 | 53.5 | 20.9 | 0.32 | 0.10 | 0.30 | 7.80 |
6 | 62.2 | 26.8 | 0.43 | 0.20 | 0.33 | 8.71 |
7 | 78.0 | 41.7 | 0.45 | 0.33 | 0.47 | 8.73 |
快盈lV500 前苏联期刊报道一种新型煤质活性炭,可成功吸附黄金,吸附容量提高45%。此成果已申报专利。
首先,将页岩焦油、糠醛和酸性渣油三种材料按49%、24%、27%的重量比配好。先将页岩焦油和糠醛混合成溶液。将酸性渣油于20℃下缓慢加到已混合的溶液中,经半小时搅拌,即成共聚物。再于100℃下固化5h后,磨成0.105mm的细度。将库兹巴斯煤的煤粉跟共聚物、木焦油三者按20%、44%和36%的比例混合均匀,再经造粒、碳化、活化而成。颗粒先在转炉内于100~150℃的热空气流里加热5~6h,进而在转炉内于CO2气流里完成碳化。活化时,先于800℃用水蒸汽活化至10%的烧失率,而后于800~850℃下继续活化至中等得率(40%~50%),即成。
快盈lV500 所用煤选用前苏联库兹涅茨煤矿开采的T牌弱粘结煤。其组成为:灰分8.1%,氢3.9%,挥发分13.7%,水分2.3%,固定碳70.2%。
酸性渣油是苯和甲苯的硫酸提纯物。木焦油的组成是:沥青55%,绿油25%和木焦油20%。
所研制活性炭对黄金等贵金属的吸附容量和选择性,是在动态条件下用氰金溶液进行测定。氰金溶液的组成(mg/L)如下: Au1.56、Ni0.87、Ag0.93、Co0.98、Cu8.98、氰化物300、Zn47.9、CaO140、Fe1.86。
试验采用直径4.8cm的玻璃柱。活性炭体积为498cm3,装填层厚为27.5cm。溶液以平均每小时2.26比体积(溶液对炭体积的比值)的流速流过炭柱。
以上吸附量是新型活性炭在氰化金溶液中吸附了2h后的结果。在同样条件下,前苏联CKT型活性炭对Au和Ag的吸附量分别是6.47mg/g和1.36mg/g。
快盈lV500 表7 新型吸附黄金活性炭的孔隙结构和性能
项目 | 指标 | |
微孔容积,V微(cm3/cm3) | 0.31 | |
中孔容积,V中(cm3/cm3) | 0.09 | |
大孔容积,V大(cm3/cm3) | 0.25 | |
强度,(%) | 9.1 | |
吸附容量,(mg/g) | Au | 12.66 |
Ag | 2.61 |