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碱性氰化堆浸液中回收金银的方法-活性炭吸附

2019-03-05   
一、活性炭吸附金的机理
关于活性炭吸附金的机理有多种,在此首要介绍三种。
(一)范德华力引起的物理吸附
这一理论以为金络离子在必定的条件下分化会发生不溶的化金中性分子,由于范德华力,即活性炭与化金分子之间的引力而使化金沉积到炭的微孔中。
(二)化学络合理论
这一理论以为金矿石浸出进程中发生的金络阴离子[Au(CN)2]-与活性炭上的正电荷格点之间存在着静电招引,即浸出液中金络阴离子被活性炭所吸附。
(三)电化学理论
电化学理论以为,在氧存在时,水合活性炭会水解构成羟基(OH-)和过氧化氢(H2O2),水解反响为
O2+2H2O+2e  H2O2+2OH-
溶解金的反响如下:
2Au+4CN-+O2+2H2O 2[Au(CN)2]-+2OH-+H2O2
由于水解进程炭供给一个电子而得到正电荷,带正电荷的炭将招引浸出进程中构成的带负电荷的金络阴离子。但是电化学理论不能解说为什么有些中性络合物分子如(HgCN2)能和化金络阴离子竞赛活性基团。
活性炭吸附金的进程一般以为是分散操控进程。金分散到活性炭的分散速率能够用费克规律来描绘
A([Au]-[Au]i)
式中,d[Au]/dt-金的分散速率;
      D-金络离子的分散系数;
      [Au]-主体溶液中金络离子的浓度;
      [Au]i-炭界面上金络离子的浓度;
      δ-边界层的厚度;
      A-边界层的面积。
金络合离子吸附到活性炭的传质进程至少包含两步:第一步是金络离子从主体溶液分散到炭的表面;第二步则是金络离子从炭表面分散到微孔内的活性基团。所以活性炭吸附金时,炭外层首要饱满,但是内分散决议传质进程的速率。
二、吸附的首要影响要素
(一)浸出液中金、银浓度的影响
一般说来,溶液中金、银浓度高,活性炭吸附的金、银量随之增高。在金、银浓度必守时,活性炭吸附金、银的量受吸附流速的影响较大。流速高时,活性炭的载金量减小,反之,下降吸附流速有利于进步载金炭的金含量,并且能下降吸附尾液的浓度。
(二)浸出液中杂质离子的影响
金矿化堆浸时,除了金、银被溶解到浸出液中,还有铜、钴、镍、及砷等也不同程度地被溶解。弗莱明(Fleming)和尼科(Nicol)的研讨标明,浸出液中的自在根浓度对活性炭吸附铜起着重要作用。当自在根对铜的比值小时,浸出液中的铜以[Cu(CN)2]-络阴离子存在,这种络阴离子能被活性炭很好地吸附,然后导致活性炭吸附金的容量下降。当浸出液中自在根对铜的比值高时,铜以[Cu(CN)3]2-和[Cu(CN)4]3-系列存在于浸出液中,而活性炭对这样的高价阴离子不怎么吸附,因而对金的吸附量影响较小。浸出液中银对活性炭吸附金的影响与银和金的份额有关。银/金比等于1时,活性炭的金吸附容量略有下降,当银/金比大于2时,活性炭吸附金的容量显着下降。总归,浸出液中少数的铜、钴、镍、锌等对活性炭吸附金尽管不会发生严重影响,但由于这些杂质离子的吸附,占有了活性基团的方位,使活性炭吸附金、银的量削减。
(三)浸出液pH对吸附金的影响
当浸出液pH在2.5~5.0时,活性炭的载金量最大,当pH大于6时,活性炭的载金量随浸出液pH升高而下降,但不是很显着。由于pH<9.0时,根(CN-)易水解成剧毒的氢酸(HCN)气体逸出,损害操作人员健康并添加的耗费,所以在化堆浸时,一般操控pH在9.5~10.5的规模,在此pH规模内,pH对活性炭载金量的影响不是太显着。
除上述影响要素外,活性炭的品种不同其吸附金的才能也不相同。一般以为椰壳炭比杏核炭吸附力强,细颗粒炭比粗颗粒炭载金量高。实践操作中,炭的载金量仅是应该考虑的要素之一,还应归纳考虑炭的机械强度,压力降等。
三、活性炭吸附金的设备
活性炭吸附金的设备首要有两类:一类是含金堆浸液自上而下经过固定的活性炭层,即固定床吸附体系。另一类是含金堆浸液依托泵的压力以必定速度由下而上经过炭层,使炭层处于欢腾情况。这两类设备的挑选,取决于浸出液的混浊度及含固量。关于固定床体系,要求浸出液进塔前不能有悬浮的细物料,由于固定炭层像砂滤器相同,矿泥和悬浮的细物料会使炭层阻塞,导致吸附体系不能正常操作。所以固定床体系一般要求定时反冲,但其长处是活性炭载金量较高,因而所需的炭比流化床少些。在实践堆浸作业中大大都选用后一种设备完结活性炭对金的吸附。在规划第二种设备时,还要考虑以下四个要素:
(一)给液流速(依据每天从堆浸作业中排出的浸出液量来断定)。
(二)日均匀出产的贵金属量(按不同操作时期各堆排出溶液的最大含量断定)。
(三)活性炭最大载金量。
(四)所用活性炭的类型和粒度。
核工业六所规划的活性炭吸附塔,底部有锥底,塔体侧壁装置视镜,操作时可调查塔内布液及活性炭的运动情况。一般选用3~5个塔串联操作,塔与塔之间用橡皮管联接,所用阀门少。地矿部金矿堆浸技术研讨咨询中心规划的活性炭吸附塔与核工业六所规划的设备根本类似。塔底多用平底结构,简单装置,塔与塔之间均用硬管和阀门联接,包含洗水管及洗水排放管一次装好,所用阀门较多。