活性炭国家专精特新“小巨人”企业活性炭产学研合作

　　活性炭废水中金吸附测试，这里提出了金，铜和铁氰化合物从金矿加工废水中的吸附。这项工作的目的是在金矿选矿过程中产生的废水中吸附金，铜和铁的氰化合物。测试了两种替代品的吸附：弱碱阴离子交换树脂和化学改性活性炭。使用树脂和活性炭，树脂是离子交换树脂。活性炭的化学改性方法是在两个步骤：活性炭的硝化，然后还原硝基(NO 2)成氨基(NH 2)。

　　加工金矿的工艺产生大量的潜在的有毒物质的金属废料和含氰化合物。除了涉及Fe，Cu，Ni，Zn和Ag的氰化物络合物之外，最终流出物还含有约0.1mg / L的金浓度。目前，这些废水被排入尾矿坝，黄金没有完全利用，存在经济上的损失。在回收黄金时，也会发生铁，铜等金属的回收，如锌，镍，砷和钴。在这篇内容中，为了提高氰化亚胺配合物的选择性和吸附能力，测试了两种替代品：使用阴离子交换树脂和活性炭与叔胺基团的官能化。

　　直到八十年代中期，制造的离子交换树脂具有低选择性，主要是低机械阻力。然而，近年来，在改进这些性能方面取得了重大进展，而今天可以说，与活性炭相比，还是有点欠缺。活性炭有很多优点，特别是：吸附动力学更好、Au负载能力更强、树脂受有机产品影响较小， 吸附罐可以比用煤更大量的活性炭操作。树脂相对于活性炭的主要缺点是：树脂的颗粒较小，这使得难以将其与纸浆分离、树脂的耐磨性比活性炭更小。进行了初步研究，使用这种树脂吸附在金矿选矿过程中产生的流出物中含有的氰基化合物。第一次测试表明Au，Cu和Fe络合物相对于活性炭的吸附效率很高。

　　可以进行活性炭的表面改性以优化活性炭相对于某种材料的吸附性能。已经使用了几种改性方法，例如：氨处理后的固氮，引入酸性表面基团的表面的受控氧化，使得活性炭更亲水等。

　　活性炭的化学改性

　　经过元素分析表明，未经处理的活性炭呈现大约0.13%的氮气，硝化过程后氮的百分比增加。氮和随后的还原碳呈现氮和碳的百分比的降低，并且如预期的那样增加氢的百分比和其它元素。未处理的活性炭和经处理的活性炭获得的BET表面积值完全不是一个档次。观察到硝化后煤的比表面积减少。还原后的活性炭显示出与未处理的活性炭相关的比表面积的显着增加以及孔体积的增加。对于未处理的活性炭，约60℃的显着质量损失可归因于水分流失。另外的损失高于500℃，这可能与CO的损失有关。该CO可以是活性炭表面上醌和氢醌和酚的热分解产物。

　　硝化后的活性炭由于NO和NO 2的损失而呈现在150-300℃之间的质量损失。对于还原后的活性炭，质量损失发生在30-100℃之间，这可能与水的损失和氨(NH 3)有关。然而，由于热重量曲线，关于还原过程不可能得出结论，因为这种质量损失也可能与用于还原过程的试剂的非常损失有关。

　　活性炭金吸附

　　在吸附测试中，为了比较目的，在pH8和pH10.5下进行吸附试验。在pH8下进行的吸附试验的结果如图2所示。考虑到不同相，树脂溶液和活性炭溶液比，对金提取物的动力学行为进行了评估。对于树脂，在pH8时，在接触8小时后，1g / L树脂的比例达到130μgAu / g的最大载荷，对应于65%的最大吸附(图2)。2g / L和4g / L的树脂与溶液接触2小时后的吸附几乎达到100%。4小时后，所有的黄金都被实际提取了。对于改性和未改性的活性炭，以4g / L的比例获得最令人满意的性能(图2)。在与溶液接触24小时后，改性碳达到吸附约69%，而未改性活性炭在接触24小时后达到95%的载量。

　　在图3中呈现吸附试验至pH 10.5。对于树脂，对于4g / L的比率，获得了最令人满意的性能，其中观察到，在与溶液接触24小时后，吸附了66%的金溶液。对于改性和未改性的碳，对于4g / L比例，也获得最令人满意的性能。对于改性炭，与溶液接触24小时后的负载量为64%。对于没有改性的木炭，24小时后装载率为93%。

　　结果表明，在pH8和pH10.5的条件下，经处理的煤不具有比未处理的活性炭更好的金吸附效率。对于经处理的煤，在pH8下进行的试验显示出与金相关的较低的选择性，因为在该pH范围内，也证实了铁络合物的吸附。在进行的测试中，在10.5的pH范围内，实际上仅有Au络合物的吸附，即在该范围内选择性更高。树脂在pH8时表现出高的回收率，即使在较低比例的树脂中，相对于溶液(1g / L)也是如此。然而，在该pH下，也发生Cu和Fe吸附，由于低选择性使Au回收困难。

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