活性炭廢水金吸附試驗

　　活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)金吸(xi)附試驗，提出金礦加工(gong)廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)金、銅(tong)、鐵氰(qing)(qing)化(hua)(hua)合(he)物的(de)(de)(de)吸(xi)附。本工(gong)作的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)是在金礦選礦過程中(zhong)(zhong)(zhong)產(chan)生的(de)(de)(de)廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)吸(xi)附金、銅(tong)和(he)鐵的(de)(de)(de)氰(qing)(qing)化(hua)(hua)合(he)物。對弱堿陰離(li)子交換樹脂(zhi)和(he)化(hua)(hua)學(xue)改性(xing)(xing)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)進(jin)行(xing)了(le)吸(xi)附試驗。樹脂(zhi)和(he)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)是離(li)子交換樹脂(zhi)。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)改性(xing)(xing)方法有兩個步驟：活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)硝化(hua)(hua)，然后還原(yuan)硝基(ji)(NO 2)成氨基(ji)(NH 2)。

　　金(jin)(jin)礦(kuang)加工(gong)過程產生了大量(liang)潛(qian)在(zai)有毒(du)物(wu)質的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)廢(fei)料和(he)含氰(qing)化(hua)(hua)合物(wu)。除(chu)了涉(she)及Fe，Cu，Ni，Zn和(he)Ag的(de)(de)氰(qing)化(hua)(hua)物(wu)絡合物(wu)之外(wai)，*終流出(chu)物(wu)還含有約0.1mg / L的(de)(de)金(jin)(jin)濃度。目前(qian)，這些(xie)廢(fei)水(shui)已排入尾礦(kuang)壩，黃(huang)金(jin)(jin)尚未充分利用(yong)，存(cun)在(zai)經(jing)濟損失。鐵、銅等金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)回收，如(ru)鋅、鎳、砷，如(ru)鋅、鎳、砷和(he)鈷。為了提(ti)高(gao)氰(qing)化(hua)(hua)亞胺(an)配合物(wu)的(de)(de)選(xuan)擇性(xing)(xing)和(he)吸附、活性(xing)(xing)炭(tan)和(he)叔胺(an)基團的(de)(de)官(guan)能化(hua)(hua)，以提(ti)高(gao)氰(qing)化(hua)(hua)亞胺(an)配合物(wu)的(de)(de)選(xuan)擇性(xing)(xing)和(he)吸附能力(li)。

　　直(zhi)到20世(shi)紀80年(nian)代中期(qi)，離子交換樹脂選(xuan)擇性(xing)(xing)低，主要(yao)是機(ji)械(xie)阻力低。然(ran)而，近年(nian)來，在(zai)提(ti)高這(zhe)些性(xing)(xing)能方面取得(de)了重大進(jin)(jin)展，今(jin)天可以(yi)(yi)說，與活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)相(xiang)(xiang)比，仍然(ran)存在(zai)一些不(bu)足。活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)有(you)很多優點，尤(you)其是吸(xi)附(fu)動(dong)力學更(geng)好Au負載能力強，樹脂受有(you)機(ji)產品影(ying)響小(xiao)， 吸(xi)附(fu)罐可以(yi)(yi)比煤(mei)更(geng)多活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)。與活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)相(xiang)(xiang)比，樹脂的主要(yao)缺點是樹脂顆(ke)粒較小(xiao)，以(yi)(yi)與紙漿分離，樹脂的耐磨性(xing)(xing)小(xiao)于活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)。對金礦(kuang)選(xuan)礦(kuang)過程中產生的流出物(wu)中所含(han)的氰基化合(he)物(wu)進(jin)(jin)行了初(chu)步研究(jiu)。**次測試顯示Au，Cu和Fe與活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)相(xiang)(xiang)比，絡合(he)物(wu)具有(you)較高的吸(xi)附(fu)效率。

　　活性(xing)炭(tan)的(de)表(biao)面(mian)改(gai)性(xing)可以優(you)化活性(xing)炭(tan)相對于某種(zhong)材料(liao)的(de)吸附性(xing)能。采(cai)用了幾種(zhong)改(gai)性(xing)方法，如氨處理后的(de)固氮、引入(ru)酸性(xing)表(biao)面(mian)基團表(biao)面(mian)的(de)控(kong)制(zhi)氧化，使活性(xing)炭(tan)更親(qin)水。

　　化學改性活性炭

　　元(yuan)素分析表(biao)明，未(wei)經處理(li)的(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)約為0.硝(xiao)化過程后氮(dan)(dan)氣百分比(bi)(bi)增(zeng)(zeng)加13%。氮(dan)(dan)和(he)(he)(he)后續還原碳顯示氮(dan)(dan)和(he)(he)(he)碳的(de)百分比(bi)(bi)下降，氫的(de)百分比(bi)(bi)和(he)(he)(he)其他(ta)元(yuan)素如預期(qi)增(zeng)(zeng)加。未(wei)經處理(li)的(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)和(he)(he)(he)經處理(li)的(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)獲得BET表(biao)面(mian)積值根本不是一個等(deng)級。硝(xiao)化后煤的(de)比(bi)(bi)表(biao)面(mian)積降低。恢(hui)復后的(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)顯示出與(yu)未(wei)處理(li)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)相關的(de)比(bi)(bi)表(biao)面(mian)積和(he)(he)(he)孔體積的(de)顯著(zhu)增(zeng)(zeng)加。對(dui)于(yu)未(wei)處理(li)的(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)，約60個℃水分流失可(ke)歸因于(yu)顯著(zhu)的(de)質量(liang)損失。其他(ta)損失高于(yu)5000℃，這可(ke)能與(yu)CO與(yu)損失有(you)關。該CO可(ke)作為活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)表(biao)面(mian)苯(ben)二(er)酚和(he)(he)(he)苯(ben)二(er)酚的(de)熱分解產物(wu)。

　　硝(xiao)化后(hou)的(de)活性(xing)炭由于(yu)NO和NO 150-3000的(de)損(sun)失℃之間的(de)質量(liang)損(sun)失。活性(xing)炭恢復(fu)后(hou)，質量(liang)損(sun)失發生(sheng)在30-100℃這(zhe)可(ke)能與水和氨的(de)損(sun)失有關(NH 3)有關。但(dan)由于(yu)熱重量(liang)曲線，不(bu)可(ke)能得出恢復(fu)過程的(de)結論，因為這(zhe)種質量(liang)損(sun)失也可(ke)能與恢復(fu)過程中試劑的(de)非(fei)常損(sun)失有關。

　　活性炭金吸附

　　在(zai)吸(xi)附(fu)(fu)試(shi)驗中，為(wei)了比較目的(de)，在(zai)pH8和pH10.5.吸(xi)附(fu)(fu)試(shi)驗。在(zai)pH吸(xi)附(fu)(fu)試(shi)驗結果如圖所(suo)示。考慮到樹(shu)脂(zhi)溶(rong)液與活性(xing)炭溶(rong)液的(de)比例(li)，評(ping)估(gu)了金提(ti)取(qu)物的(de)動(dong)態(tai)行為(wei)。對樹(shu)脂(zhi)，在(zai)pH8點，接觸(chu)8小時(shi)后(hou)(hou)，1點g / L樹(shu)脂(zhi)的(de)比例(li)達到130μgAu / g的(de)*大(da)載荷(he)，對應于65%的(de)*大(da)吸(xi)附(fu)(fu)(圖2)。2g / L和4g / L樹(shu)脂(zhi)與溶(rong)液接觸(chu)2小時(shi)后(hou)(hou)吸(xi)附(fu)(fu)近100%。四小時(shi)后(hou)(hou)，所(suo)有(you)的(de)黃金實際上都被提(ti)取(qu)了。改性(xing)和未改性(xing)活性(xing)炭4g / L比例(li)獲得*令(ling)人滿意的(de)性(xing)能(neng)(圖2)。與溶(rong)液接觸(chu)24小時(shi)后(hou)(hou)，改性(xing)碳吸(xi)附(fu)(fu)約69%，未改性(xing)活性(xing)炭接觸(chu)24小時(shi)后(hou)(hou)載荷(he)達95%。

　　圖顯示了(le)吸附試驗pH 10.5。對(dui)(dui)樹脂，對(dui)(dui)4g / L其(qi)中(zhong)觀察到，與溶(rong)(rong)液接觸24小(xiao)(xiao)時后(hou)，66%的(de)(de)金溶(rong)(rong)液被吸附。對(dui)(dui)于改性和(he)未改性的(de)(de)碳，對(dui)(dui)于4g / L也獲得了(le)*令人滿意的(de)(de)性能。與溶(rong)(rong)液接觸24小(xiao)(xiao)時后(hou)，改性炭的(de)(de)負荷(he)為(wei)64%。24小(xiao)(xiao)時后(hou)裝載率為(wei)93%的(de)(de)無改性木炭。

　　結果表明，在pH8和pH10.5.處(chu)理后的(de)(de)煤不(bu)比未處(chu)理的(de)(de)活性(xing)炭具(ju)有更好的(de)(de)金吸(xi)附(fu)(fu)效率(lv)。對經(jing)處(chu)理的(de)(de)煤，在pH8下進(jin)行(xing)的(de)(de)試驗顯示出(chu)與金相關的(de)(de)較低(di)的(de)(de)選(xuan)(xuan)(xuan)擇(ze)性(xing)，因為在該(gai)pH鐵絡合(he)物(wu)的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)也在范(fan)圍內得到證實。10.5的(de)(de)pH其實范(fan)圍內只有Au在這一(yi)范(fan)圍內，絡合(he)物(wu)的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)更具(ju)選(xuan)(xuan)(xuan)擇(ze)性(xing)。樹脂在pH即使在低(di)比例的(de)(de)樹脂中，8點的(de)(de)回收率(lv)也很高(gao)，與溶液相比(1g / L)也是(shi)如此(ci)。然而，在該(gai)pH下，也發(fa)生Cu和Fe由(you)于選(xuan)(xuan)(xuan)擇(ze)性(xing)低(di)，吸(xi)附(fu)(fu)Au回收困(kun)難。