活性炭的吸附容量試驗結(jié)果，活性炭工廠價格

活性炭具有的吸附性能，主要取決于活性炭有的內(nèi)部表面積和孔隙分布。它的外表面積和表面氧化狀態(tài)的作用是較小的，外表面只是提供與內(nèi)孔穴相通的孔道。表面氧化物的主要作用是使疏水性的炭骨架具有親水性，使活性炭對許多極性和非極性化合物具有親和力?；钚蕴颗c許多多孔物體一樣，吸附作用是由于構(gòu)成孔洞壁表面的碳原子上受力不平衡所致。從而吸附一定的物質(zhì)。具有這種作用的表面積越大，吸附性能越好。
有兩種吸附過程：物理吸附和吸附。物理吸附是同偶極之間的作用和氫鍵為主的弱范德華力有關(guān)，這種吸附是可逆的?；瘜W吸附是不可逆的，它是以價鍵力相結(jié)合的。吸附是一個放熱過程。在大多數(shù)情況下，活性炭的吸附屬于物理吸附類型。
吸附動力學受擴散控制。對被吸附的分子或離子來說通過擴散達到微孔的內(nèi)表面上，因此，反應時間由擴散路的長度控制。由于提金活性炭的孔隙一般在埃左右，而金氰絡(luò)離子體積較大，擴散到活性炭內(nèi)表面要經(jīng)過曲折、緩慢的擴散過程。
金絡(luò)離子在活性炭內(nèi)的吸附機理有如下幾類假說：
ａ吸附其離子對；
ｂ分解生成不溶解性的AuCN；
ｃ 被帶電表面上的電性雙電層吸附，部分被還原成簇型組分。
在吸附金氰絡(luò)離子的過程中，大量的其它金屬（絡(luò)合物）離子、陰離子（如砷酸鹽）、有機物（如機油）被吸附在活性炭中，影響了金的吸附平衡；還有一些物質(zhì)（如碳酸鈣、硅酸鈣、硫酸鈣）沉積、堵塞活性炭的孔道，阻礙著金向孔隙內(nèi)的擴散。這些物質(zhì)在解吸金活性炭的過程中或部分解吸下來（重金屬的絡(luò)合物、硅酸鹽）或難以解吸下來，降低了活性炭再次使用時對金氰絡(luò)合物的吸附速度和吸附容量。因此，對活性炭進行再生，才能活性炭吸附金的性能。
5 提金活性炭的選擇〔1〕、〔3〕
一是要有良好的吸附金的特性，二是要求炭粒有良好的耐磨性能。前者是有效地從溶液中提金所的，后者是在礦漿中吸附金所的。在礦漿中，活性炭磨損不但損失活性炭而且還在損失的炭上帶走了被吸附的金。值得強調(diào)的是，在碳漿中磨掉的炭大部分是活性炭表面上的炭，金品位高，因此金損失量大。
對吸附金活性炭的要求如下：
載金品位：kg/t﹒炭（在1mg/L濃度金的氰絡(luò)合物離子溶液中平衡24小時測定）
金的吸附速度：1小時內(nèi)吸附60%的金（在10mg/L金的氰絡(luò)離子溶液中攪拌吸附條件測定）
耐磨性：小于2%（24小時內(nèi)滾瓶法測得）
炭粒度：6～16目。
不同廠家生產(chǎn)及不同批次生產(chǎn)的活性炭，其性質(zhì)有一定的差別，僅從解吸時間考查，一般杏核炭的解吸時間僅18小時；某廠的椰殼炭解吸時間為24～28小時；而有的椰殼炭解吸時間長達42小時。
解吸時間的長短即反映了活性炭內(nèi)孔隙的大小不同，同時也反映了孔的長度有較大的差別（當載金炭污染嚴重時，也使解吸速度降低）。
6 活性炭的再生方法
a 酸浸洗法〔1〕、〔4〕、〔5〕
主要針對活性炭上的無機物如碳酸鹽，經(jīng)過酸洗而溶解，達到再生目的。一般用3～5%的鹽酸浸泡、再水洗到中性。也有用硝酸再生的實例，其效果與鹽酸相近。
b 高溫再生法〔1〕、〔3〕、〔4〕、〔5〕、〔6〕
炭上的有機物無法用酸堿浸洗掉，在隔絕空氣的條件下將活性炭高溫加熱，一般認為：在650℃～850℃下加熱30分鐘就能達到再生目的。再生過程還可加水蒸汽活化，但也有不加水蒸汽活化的。由于再生方式不同，無法比較不同溫度、時間所產(chǎn)生效果的優(yōu)劣。
7 活性炭再生爐的類型
自從活性炭被應用于黃金工業(yè)以來，活性炭的再生就一直是一個急需解決的大問題，國外先后開發(fā)出以電或煤為熱源的回轉(zhuǎn)式管狀再生爐、以煤或焦炭為燃料的立式熱再生爐、靠活性炭自身電阻發(fā)熱的電熱再生爐以及以燃氣或燃油為熱源的多管再生設(shè)備〔10〕。這些設(shè)備在美國、南非以及加拿大和澳洲均廣泛應用，起到了良好的技術(shù)和經(jīng)濟效果。
在我國，老式電熱回轉(zhuǎn)爐電耗過高（４kwh／kg炭）、炭損失過大（１５％以上）、再生效果不穩(wěn)定、處理量不大而且設(shè)備易損壞，現(xiàn)在少有應用；利用活性炭自身電阻發(fā)熱的間歇生產(chǎn)的振動式再生設(shè)備電器較復雜、運行不穩(wěn)定、設(shè)備易損壞、維修困難，電耗1.5kwh/kg。雖然目前在黃金廠礦占數(shù)量優(yōu)勢，但用戶的滿意程度較差；另一種連續(xù)運行的設(shè)備也因類似的原因不能大規(guī)模地進入市場；南方某單位申請的利用電阻發(fā)熱的新式再生爐的專利，其結(jié)構(gòu)更為復雜，仍然不能適應市場的需要；而１９９７年開發(fā)出的利用活性炭自身電阻發(fā)熱的立式再生爐也存在自動控制設(shè)備復雜、關(guān)鍵部件易損、運行不穩(wěn)定和價格高（２５Ｋｇ／ｈ處理能力的爐每臺5萬元以上）的缺點，沒有市場?；钚蕴繌S家使用的立式煤或焦炭為燃料的再生爐由于體積大、制造材料不易運輸?shù)仍?，不宜于黃金礦山使用。
公司早在1993年開始注重再生設(shè)備技術(shù)和產(chǎn)品市場。經(jīng)過多年的信息收集、性能比較、在小型試驗成功的基礎(chǔ)上，確定了選擇南非Mintek技術(shù)〔7〕，結(jié)合中國國情的再生設(shè)備開發(fā)路線。經(jīng)過一年多的試驗改進，于1998年7月完成的JHR-150型設(shè)備的研制和工業(yè)試驗工作。金環(huán)公司申請了2項實用新型專利〔8〕、〔9〕，現(xiàn)已獲得專利權(quán)。
8 新型再生爐之特點
新型活性炭再生爐的開發(fā)主要以國內(nèi)黃金廠礦規(guī)模小，所需再生設(shè)備較小為前提。目前開發(fā)出的150、400、700kg/d規(guī)模的設(shè)備是100、300、1000t/d全泥氰化炭漿廠的配套產(chǎn)品。新設(shè)備由4部分構(gòu)成。即再生爐體、電控柜、直流電源和供水及排汽設(shè)備。
新設(shè)備的特點是電耗低（小于0.8kwh/t）、操作簡便、遮操作場所（噪聲很多小，無廢氣逸出）、占用空間?。ㄕ嫉匦∮?M3，廠房高度5m。建議在室外建遮陽棚安裝設(shè)備）、事故率低、更換易損件容易、易損件價格低廉。的不足是：含砷礦炭再生時啟動時間長。
9 國內(nèi)外活性炭再生試驗方面的參考數(shù)據(jù)（由于所用的活性炭污染程度不同、所用再生爐不同、分析方法不同，可比性差，僅供參考）
a 新炭、污染炭、酸洗炭、高溫再生炭活性對比
各種狀態(tài)活性炭的吸附容量試驗結(jié)果〔4〕
活性炭的狀態(tài) 吸附金的容量（mg/g）
新杏核炭 11.41
酸處理后杏核炭 7.83
熱再生后杏核炭 16.68
活性炭上雜質(zhì)去除情況〔4〕
各種狀態(tài)的活性炭 CaO含量（%）MgO含量（%）
新杏核炭 0.98 0.47
解吸后炭 4.01 0.40
酸處理后炭 0.23 0.05
酸處理后熱再生炭 0.20 0.07
活性炭上雜質(zhì)去除情況〔10〕
各種狀態(tài)的活性炭 CaO含量（%）MgO含量（%） SiO2含量（%）
新 炭 0.58 0.086 0.04
解吸后炭 2.65 0.086 0.09
酸處理后炭 0.007 0.004 0.05
酸洗與不徹低酸洗再生效果的比較〔5〕
處理方式 貧炭不徹低酸洗 貧炭不徹低酸洗后再生 貧炭徹低酸洗再生
碘值/mg.g-1 778.41 842.25 883.76
恢復率/% 95.86 100.59
強度/% 92.8 92.6
b 再生溫度與再生效果關(guān)系（5%硝酸浸洗）〔5〕
再生溫度/℃ 500 600 650 700 750 780 840
碘值/mg.g-1 853.53 867.70 893.88 901.12 893.10 860.94 818.73
參比碘值數(shù)據(jù)：新炭 878.57；貧炭 773.56；貧炭酸洗后 767.15
c 河南金礦貧炭再生效果〔5〕
活性炭形式 貧炭 貧炭酸洗 貧炭酸洗再生 貧炭再生
碘值/mg.g-1 843 924.25 1095.2 1036.4
恢復率/% 77.02 84.39 100 94.63
處理方式 貧炭再生后冷酸洗 貧炭再生后熱酸洗
碘值/mg.g-1 1037.43 1022.95
恢復率/% 94.73 93.40
d 河南金礦活性炭再生效果〔10〕
炭形式 氰化貴液金濃度/mg.g-1 金吸附率/% 吸附容量/mg.g-1
新杏核炭 5.74 55.57 4.75
解吸炭 3.58 36.87 2.65
酸再生炭 3.2 42.1 3.66
熱再生炭 4.30 64.2 4.69

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