活性炭廢水金吸附試驗

　　活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)廢水(shui)中金吸(xi)附試(shi)(shi)驗，提出金礦(kuang)(kuang)加工廢水(shui)中金、銅(tong)(tong)、鐵氰化(hua)合(he)物(wu)(wu)的(de)吸(xi)附。本工作的(de)目的(de)是(shi)在金礦(kuang)(kuang)選(xuan)礦(kuang)(kuang)過程中產(chan)生的(de)廢水(shui)中吸(xi)附金、銅(tong)(tong)和(he)鐵的(de)氰化(hua)合(he)物(wu)(wu)。對弱堿陰離子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)和(he)化(hua)學改性(xing)(xing)(xing)(xing)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)進行了吸(xi)附試(shi)(shi)驗。樹(shu)脂(zhi)和(he)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)是(shi)離子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)。活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)化(hua)學改性(xing)(xing)(xing)(xing)方法(fa)有兩個(ge)步驟：活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)硝(xiao)化(hua)，然后還原硝(xiao)基(NO 2)成(cheng)氨(an)基(NH 2)。

　　金(jin)礦(kuang)加工(gong)過(guo)程(cheng)產生(sheng)了大量潛在有毒物(wu)質的(de)(de)(de)金(jin)屬廢料和(he)(he)含氰(qing)化合物(wu)。除了涉(she)及Fe，Cu，Ni，Zn和(he)(he)Ag的(de)(de)(de)氰(qing)化物(wu)絡合物(wu)之外(wai)，*終(zhong)流出物(wu)還含有約(yue)0.1mg / L的(de)(de)(de)金(jin)濃(nong)度(du)。目前，這些廢水已排入尾礦(kuang)壩，黃金(jin)尚(shang)未充(chong)分利用，存在經濟損失。鐵(tie)、銅等金(jin)屬的(de)(de)(de)回收(shou)，如鋅(xin)、鎳、砷，如鋅(xin)、鎳、砷和(he)(he)鈷。為了提高氰(qing)化亞胺(an)(an)配(pei)合物(wu)的(de)(de)(de)選擇性(xing)(xing)和(he)(he)吸附(fu)、活性(xing)(xing)炭和(he)(he)叔胺(an)(an)基團的(de)(de)(de)官能化，以提高氰(qing)化亞胺(an)(an)配(pei)合物(wu)的(de)(de)(de)選擇性(xing)(xing)和(he)(he)吸附(fu)能力。

　　直到20世紀80年代中期，離(li)子交換(huan)樹脂(zhi)(zhi)(zhi)選擇性(xing)低，主要(yao)是機械阻(zu)力(li)低。然(ran)而，近年來，在提高這些性(xing)能(neng)方面(mian)取(qu)得了(le)重大進展，今天可以(yi)說，與(yu)(yu)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)相比，仍然(ran)存在一些不足。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)有很多優點，尤(you)其是吸附動力(li)學更好Au負載能(neng)力(li)強，樹脂(zhi)(zhi)(zhi)受(shou)有機產品影響小， 吸附罐可以(yi)比煤更多活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)。與(yu)(yu)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)相比，樹脂(zhi)(zhi)(zhi)的主要(yao)缺點是樹脂(zhi)(zhi)(zhi)顆粒較(jiao)小，以(yi)與(yu)(yu)紙漿分(fen)離(li)，樹脂(zhi)(zhi)(zhi)的耐磨性(xing)小于活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)。對(dui)金礦選礦過程(cheng)中產生的流出物(wu)中所(suo)含的氰(qing)基(ji)化(hua)合物(wu)進行了(le)初步研究。**次測試顯示Au，Cu和(he)Fe與(yu)(yu)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)相比，絡合物(wu)具(ju)有較(jiao)高的吸附效率。

　　活(huo)性炭(tan)的表(biao)面(mian)改性可以優化活(huo)性炭(tan)相(xiang)對于某種(zhong)材料的吸附性能(neng)。采用了(le)幾種(zhong)改性方法，如氨處理后的固氮、引(yin)入(ru)酸性表(biao)面(mian)基團表(biao)面(mian)的控(kong)制氧化，使活(huo)性炭(tan)更親水。

　　化學改性活性炭

　　元素分析表明(ming)，未(wei)(wei)經(jing)(jing)處理的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)約(yue)為(wei)0.硝(xiao)化過(guo)程后(hou)氮(dan)(dan)氣百分比(bi)(bi)增(zeng)加(jia)13%。氮(dan)(dan)和(he)(he)后(hou)續還(huan)原碳顯(xian)示氮(dan)(dan)和(he)(he)碳的(de)(de)(de)百分比(bi)(bi)下(xia)降(jiang)，氫的(de)(de)(de)百分比(bi)(bi)和(he)(he)其(qi)他(ta)元素如預期增(zeng)加(jia)。未(wei)(wei)經(jing)(jing)處理的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)和(he)(he)經(jing)(jing)處理的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)獲得BET表面(mian)積(ji)(ji)值(zhi)根本不是一(yi)個等級。硝(xiao)化后(hou)煤(mei)的(de)(de)(de)比(bi)(bi)表面(mian)積(ji)(ji)降(jiang)低。恢(hui)復后(hou)的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)顯(xian)示出與(yu)(yu)未(wei)(wei)處理活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)相關(guan)的(de)(de)(de)比(bi)(bi)表面(mian)積(ji)(ji)和(he)(he)孔(kong)體積(ji)(ji)的(de)(de)(de)顯(xian)著(zhu)增(zeng)加(jia)。對于未(wei)(wei)處理的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)，約(yue)60個℃水分流失可歸因(yin)于顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)質(zhi)量損(sun)(sun)失。其(qi)他(ta)損(sun)(sun)失高于5000℃，這可能(neng)與(yu)(yu)CO與(yu)(yu)損(sun)(sun)失有關(guan)。該CO可作(zuo)為(wei)活(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)表面(mian)苯二酚和(he)(he)苯二酚的(de)(de)(de)熱分解產物。

　　硝(xiao)化后的(de)(de)活(huo)性炭由(you)于(yu)NO和(he)NO 150-3000的(de)(de)損(sun)失(shi)(shi)(shi)℃之間的(de)(de)質量(liang)損(sun)失(shi)(shi)(shi)。活(huo)性炭恢復(fu)后，質量(liang)損(sun)失(shi)(shi)(shi)發(fa)生在30-100℃這可(ke)能與(yu)(yu)水和(he)氨的(de)(de)損(sun)失(shi)(shi)(shi)有(you)關(NH 3)有(you)關。但由(you)于(yu)熱重(zhong)量(liang)曲線，不(bu)可(ke)能得出恢復(fu)過程的(de)(de)結(jie)論，因(yin)為這種質量(liang)損(sun)失(shi)(shi)(shi)也可(ke)能與(yu)(yu)恢復(fu)過程中試(shi)劑的(de)(de)非(fei)常損(sun)失(shi)(shi)(shi)有(you)關。

　　活性炭金吸附

　　在吸附(fu)(fu)試(shi)驗中，為了比較(jiao)目(mu)的(de)(de)，在pH8和pH10.5.吸附(fu)(fu)試(shi)驗。在pH吸附(fu)(fu)試(shi)驗結果如圖(tu)所(suo)示。考慮到樹(shu)脂(zhi)溶(rong)(rong)液(ye)與活(huo)性炭溶(rong)(rong)液(ye)的(de)(de)比例(li)，評估了金(jin)提取(qu)物的(de)(de)動態行(xing)為。對樹(shu)脂(zhi)，在pH8點(dian)，接觸8小(xiao)時后(hou)(hou)，1點(dian)g / L樹(shu)脂(zhi)的(de)(de)比例(li)達(da)到130μgAu / g的(de)(de)*大載荷(he)，對應于65%的(de)(de)*大吸附(fu)(fu)(圖(tu)2)。2g / L和4g / L樹(shu)脂(zhi)與溶(rong)(rong)液(ye)接觸2小(xiao)時后(hou)(hou)吸附(fu)(fu)近100%。四小(xiao)時后(hou)(hou)，所(suo)有的(de)(de)黃金(jin)實際上都(dou)被提取(qu)了。改性和未改性活(huo)性炭4g / L比例(li)獲得*令人(ren)滿意的(de)(de)性能(neng)(圖(tu)2)。與溶(rong)(rong)液(ye)接觸24小(xiao)時后(hou)(hou)，改性碳吸附(fu)(fu)約69%，未改性活(huo)性炭接觸24小(xiao)時后(hou)(hou)載荷(he)達(da)95%。

　　圖(tu)顯示(shi)了吸附(fu)試驗pH 10.5。對樹(shu)脂，對4g / L其中觀察到，與(yu)(yu)溶液(ye)接(jie)觸(chu)24小(xiao)時后，66%的金溶液(ye)被(bei)吸附(fu)。對于改(gai)(gai)性(xing)和未改(gai)(gai)性(xing)的碳(tan)，對于4g / L也獲得了*令人(ren)滿意的性(xing)能(neng)。與(yu)(yu)溶液(ye)接(jie)觸(chu)24小(xiao)時后，改(gai)(gai)性(xing)炭(tan)的負荷為64%。24小(xiao)時后裝載率為93%的無改(gai)(gai)性(xing)木(mu)炭(tan)。

　　結果表明，在pH8和(he)pH10.5.處(chu)理后的煤(mei)不比未處(chu)理的活性炭具(ju)有更好的金(jin)吸(xi)附(fu)效率。對經處(chu)理的煤(mei)，在pH8下(xia)進行的試驗顯示(shi)出與(yu)金(jin)相(xiang)關的較低的選(xuan)擇性，因為在該pH鐵絡(luo)合物的吸(xi)附(fu)也在范圍(wei)內得到(dao)證實(shi)。10.5的pH其實(shi)范圍(wei)內只有Au在這(zhe)一(yi)范圍(wei)內，絡(luo)合物的吸(xi)附(fu)更具(ju)選(xuan)擇性。樹脂在pH即(ji)使在低比例的樹脂中，8點的回(hui)收率也很高，與(yu)溶液相(xiang)比(1g / L)也是(shi)如此(ci)。然(ran)而，在該pH下(xia)，也發生Cu和(he)Fe由于選(xuan)擇性低，吸(xi)附(fu)Au回(hui)收困難。