炭能从气相和液相中吸附、别离、净化某些物质的特性,在古代就已为人类所知道,并应用于日子和生产领域。而炭能从溶液中吸附贵金属的特性,是M·拉佐斯基(Lazowski)1848年提出的。1880年,W.N.Davis用木炭从氯化浸出金的溶液中成功地吸附收回了金,并取得专利。1894年,W.D.Johnston运用活性炭充填的过滤器,将浸出金的弄清液流通过滤器提取金、银,然后再熔炼活性炭进行收回。1934年,T.G.Chapman将活性炭直接参加化浸出矿浆中成功地吸附收回了金,他为炭浆法的开展迈出了第一步。此种“炭浆法”曾于20世纪40年代应用于美国内华达州的盖特尔矿山,它虽能成功地从矿浆中吸附收回金,但整个工艺证明是不经济的。因为从中收回金必需焚毁和熔炼这些载金炭。1950年,J.B.Zadra选用和混合液从载金炭上成功地解吸了金,但此法不适于从载金炭上收回银。直到1952年扎德拉等才研讨成功用热的和混合液从载金炭上一起解吸金、银,然后奠定了现代炭浆法的根底。 炭浆法或炭浸法提金工艺的中心是活性炭对化液中金的吸附效果。活性炭吸附金功能的好坏将直接影响着该工艺对金的收回率。因而,对活性炭理化功能的把握和挑选则是炭浆法提金的要害。 1.活性炭 1)活性炭晶体结构 依据x射线衍射研讨证明,活性炭的典型结构与石墨的典型结构近似。活性炭归于无定形碳或微晶形碳,其结构与石墨相相似,是由多环芳香族环组成的层面晶格,见图1。
图2是石墨和活性炭的典型结构示意图。从图中看出,石墨是由联结成六角形的碳原子层组成,各层之间由范德华力(Van der Waals force)维系在约0.335 nm的距离,任何一个平面上的碳原子都处在下面一层六角形中部的上方。而活性炭则不像石墨那样有规矩摆放,它的六角形碳环有许多现已开裂,其整体结构较紊乱。[next]
微晶形碳的结构比石墨缺少完整性,在微晶形碳中有两种不同的结构,一种是和石墨相似的二元结构,这种结构网平面平行,构成持平的距离,而层平面在笔直方向上取向不完全,层与层之间的摆放也不规矩。这就是所谓的乱层结构,见图3。由具有乱层结构的碳摆放成一个单位,称作一个根本结晶,这个根本结晶的巨细随炭化温度而改变。根本结晶间的错动便构成孔隙,这是起吸附效果的部位。另一种是由碳六角形不规矩穿插衔接而成的空间格子所组成,石墨层平面中有倾斜现象。能够把这种结构看作是因为有像氧那样的不同原子侵入的成果。这种不同原子的存在对活性炭的化学吸赞同催化效果有较大影响。
[next]
除金刚石之外的碳素物质可分为易石墨化碳素和难石墨化碳素,见图4。图中(a)是软的,(b)是硬的。据以为,易石墨化碳素可能是由乱层结构组成的,而难石墨化碳素可能是由具有穿插衔接的晶格结构所构成。根据微晶形炭的软硬差异,能够揣度活性炭等微晶形炭存在着两种类型的混合结构。
活性炭根本结晶的巨细和长度随质料和活化条件的不同而不同。可分为相似炭黑那样的软结构和相似木炭那样的硬结构。软结构因为结晶是由比较简单的连锁调集而成,简单氧化分化;硬结构是因为结晶相互穿插连锁结合而成,难以氧化。以氯化锌活化的炭,属炭黑式的结构多一些,而以水蒸气活化的炭则以木炭式结构多一些,特别是粒状活性炭更倾向此类结构。
图2是石墨和活性炭的典型结构示意图。从图中看出,石墨是由联结成六角形的碳原子层组成,各层之间由范德华力(Van der Waals force)维系在约0.335 nm的距离,任何一个平面上的碳原子都处在下面一层六角形中部的上方。而活性炭则不像石墨那样有规矩摆放,它的六角形碳环有许多现已开裂,其整体结构较紊乱。[next]
微晶形碳的结构比石墨缺少完整性,在微晶形碳中有两种不同的结构,一种是和石墨相似的二元结构,这种结构网平面平行,构成持平的距离,而层平面在笔直方向上取向不完全,层与层之间的摆放也不规矩。这就是所谓的乱层结构,见图3。由具有乱层结构的碳摆放成一个单位,称作一个根本结晶,这个根本结晶的巨细随炭化温度而改变。根本结晶间的错动便构成孔隙,这是起吸附效果的部位。另一种是由碳六角形不规矩穿插衔接而成的空间格子所组成,石墨层平面中有倾斜现象。能够把这种结构看作是因为有像氧那样的不同原子侵入的成果。这种不同原子的存在对活性炭的化学吸赞同催化效果有较大影响。
[next]
除金刚石之外的碳素物质可分为易石墨化碳素和难石墨化碳素,见图4。图中(a)是软的,(b)是硬的。据以为,易石墨化碳素可能是由乱层结构组成的,而难石墨化碳素可能是由具有穿插衔接的晶格结构所构成。根据微晶形炭的软硬差异,能够揣度活性炭等微晶形炭存在着两种类型的混合结构。
活性炭根本结晶的巨细和长度随质料和活化条件的不同而不同。可分为相似炭黑那样的软结构和相似木炭那样的硬结构。软结构因为结晶是由比较简单的连锁调集而成,简单氧化分化;硬结构是因为结晶相互穿插连锁结合而成,难以氧化。以氯化锌活化的炭,属炭黑式的结构多一些,而以水蒸气活化的炭则以木炭式结构多一些,特别是粒状活性炭更倾向此类结构。