CN109589952B - 一种具环硫醇改性活性炭的制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具环硫醇改性活性炭的制备方法及应用,属于贵金属回收制备技术领域;本发明所述方法采用具环硫醇为活性炭修饰剂,以浸渍法修饰对活性炭修饰,用于吸附溶液中的Au(S2O3)2 3-;本发明方法解决了现行活性炭负载铜氰络离子(Cu(CN)4 2‑)吸附回收Au(S2O3)2 3-存在的氰根污染和负载普鲁士蓝存在的改性工艺复杂,难以连续吸附等缺点;本发明改性活性炭可以有效吸附硫代硫酸盐浸金中的金,且活性炭具有多级吸附能力等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种具环硫醇改性活性炭的制备方法及应用,属于贵金属回收技术领域。
背景技术
硫代硫酸盐提金技术具有无毒、环保、适宜于处理含铜、砷、锑、碳质等氰化法难处理金矿石以及对设备无腐蚀等优点而被认为是最具产业化前景的无毒提金技术。随着金矿矿石日趋复杂,环保要求的提高,硫代硫酸盐提金法已成为黄金提取的首选技术;但由于活性炭对Au(S2O3)2 3-的吸附能力极低,无法采用氰化提金中常用的 CIP方法,而导致此法的经济效益无法与传统氰化法相比,限制了该技术的推广。
为了提高活性炭对Au(S2O3)2 3-的吸附能力,有人(详见文件US 8,500,847 B2)在活性炭上负载铜氰络离子,然后利用相关离子与金交换对Au(S2O3)2 3-进行吸附,取得了一定成效。但铜氰络离子自身毒性较大,在CN-浓度较高条件下才能存在,在其吸附过程不可避免的让剧毒的CN-进入到工艺流程中,达不到无氰的目的。还有人(详见文件CN104549147 A)在活性炭上负载类普鲁士蓝化合物,该试剂无毒且吸附效果好,但是改性活性炭制备过程复杂耗时,涉及多相化学反应,反应均匀度和工艺流程难以控制,工艺放大困难,需要进一步改进。此外,均未涉及实际生产中所必须的连续吸附问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于回收溶液中Au(S2O3)2 3-的改性活性炭的制备方法,即采用具环硫醇溶液为活性炭改性剂,以浸渍法制备得到具环硫醇改性活性炭;具体包括以下步骤:
(1)用去离子水洗涤除去活性炭的灰分,过滤、烘干;
(2)将活性炭置于浓度为0.1g/L ~ 20g/L的具环硫醇溶液中,于常温下浸渍0.5 h~ 48 h,过滤后干燥后制得改性活性炭。
优选的,本发明所述具环硫醇为分子结构中含有至少一个巯基,且含有环结构的硫醇。
进一步的,本发明所述具环硫醇为2-巯基苯并恶唑及其衍生物、2-巯基苯并咪唑及其衍生物、2-巯基噻唑啉及其衍生物、二巯基噻二唑及其衍生物、三聚硫氰酸、环戊硫醇中的一种或几种的混合物。
优选的,本发明所述环硫醇溶液与活性炭的液固比mL:g为1~50。
本发明所述方法制备得到的活性炭用于回收溶液中Au(S2O3)2 3-。
本发明的有益效果为:
(1)本发明通过对活性炭表面负载具环硫醇,从而提高活性炭对Au(S2O3)2 3-的吸附能力,可有效吸附硫代硫酸盐浸金液中的金,整个改性过程中不使用任何含氰根(CN-)或重金属等有毒物质;克服了现行活性炭负载铜氰络离子(Cu(CN)4 2-)吸附回收Au(S2O3)2 3-存在的氰根污染和负载普鲁士蓝存在的改性工艺复杂,难以连续吸附等缺点。
(2)本发明改性活性炭的制备过程简单,改性成本低,金的回收率高的优点;所制备的活性炭具有多次吸附能力;而且溶剂和具环硫醇都可以充分回收,多次循环使用,不排放有毒废物,对环境友好。
(3)改性后的活性炭适应吸附溶液的pH范围较广,活性炭在pH≥6的范围内均具有较好的吸附效果;所制备所得活性炭可进行连续吸附,满足工业生产要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1
一种具环硫醇改性活性炭的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)取2g颗粒状活性炭,用去离子水洗涤,去除粉末灰尘,过滤,100℃下烘12h。
(2)按液固比(mL:g)为50的比例将步骤(1)烘干的活性炭置于浓度为1g/L的2-巯基苯并噁唑溶液中,常温下浸渍24小时,过滤后烘干,保存备用。
准备三份100mL 10ppm的Au(S2O3)2 3-溶液(简称吸附液),吸附前调节pH值到8;取1g步骤(2)所得活性炭加入到第一份吸附液中,吸附24h后过滤,再加入到第二份吸附液中进行吸附,同样吸附24h;过滤后再加入到第三份吸附液中进行吸附,吸附24h(连续吸附三次)。三次吸附率分别为:100%、100%、85%,三次吸附后活性炭上的金负载量为2.85kg/t。
实施例2
一种具环硫醇改性活性炭的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)取3g粉末活性炭,用去离子水洗涤,过滤,100℃下烘12h。
(2)按液固比(mL:g)为30的比例将步骤(1)烘干的
活性炭置于浓度为10g/L的2-巯基苯并咪唑丙酮溶液中,在常温下搅拌(搅拌速度为100rpm)2h;过滤后烘干,保存备用。
准备100mL浓度为 100ppm的Au(S2O3)2 3-溶液(简称吸附液),吸附前调节pH值到9;取0.5g步骤(2)所得活性炭加入到模拟的硫代硫酸盐浸金液中,吸附48小时后吸附率为43.1%。负载量为8.62kg/t。
实施例3
一种具环硫醇改性活性炭的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)取3g粉末活性炭,用去离子水洗涤,过滤,100℃下烘12h。
(2)按液固比(mL:g)为40的比例,将步骤(1)烘干的活性炭置于浓度为8g/L的苄硫醇的乙醇溶液中,在常温下搅拌(搅拌速度为100rpm)0.5h,过滤后烘干,保存备用。
准备100mL浓度为 100ppm的Au(S2O3)2 3-溶液(简称吸附液),吸附前调节pH值到12;取0.5g步骤(2)所得活性炭加入到模拟的硫代硫酸盐浸金液中,吸附48小时后吸附率为46%。负载量为9.2kg/t。
实施例4
一种具环硫醇改性活性炭的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)取2g颗粒状椰壳活性炭用去离子水洗净,过滤,100℃下烘12h。
(2)按液固比(mL:g)为20的比例,将步骤(1)中烘干的活性炭浸渍于浓度为0.5g/L的含2,5-二巯基噻二唑的N,N-二甲基甲酰胺溶液中在常温下浸渍6h,过滤后烘干,保存备用。
以某含金约为2.67 g/t的矿石浸出液为例,浸出液中Au(S2O3)2 3-的浓度为12mg/L,Cu2+浓度为5mmol/L、NH3/NH4 +浓度为3 mol/L,pH为11;准备三份100mL该浸出液,取1g步骤(2)活性炭加入到第一份浸出液中,吸附24小时后过滤,再加入到第二份吸附液中进行吸附,同样吸附24h;过滤后再加入到第三份吸附液中进行吸附,吸附24h(连续吸附四次)。如此连续吸附四次的吸附率分别为80%、60%、30%、20%,活性炭上金的负载量为2.28kg/t。
实施例5
一种具环硫醇改性活性炭的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)取2g颗粒状椰壳活性炭用去离子水洗涤,去除粉末灰尘,过滤,100℃下烘12h。
(2)按液固比(mL:g)为1的比例,将步骤(1)中烘干的活性炭浸渍于浓度为3g/L的含三聚硫氰酸乙醇溶液中在常温下浸渍48h,过滤后烘干,保存备用。
以某含金1.39 g/t矿石浸出液为例,浸出液中含有二硫代硫酸合金(Ⅰ)(Au(S2O3)2 3-)的浓度为9 mg/L、含Cu2+浓度为10 mmol/L,含NH3/NH4+浓度为1 mol/L,pH为8.0;准备三份100mL的这种浸出液,取1g步骤(2)活性炭加入到第一份浸出液中,吸附24小时后过滤更换吸附液,如此连续吸附四次的吸附率分别为63%、39%、17%、7%,活性炭上金的负载量为1.134kg/t。
实施例6
一种具环硫醇改性活性炭的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)取2g颗粒状活性炭,用去离子水洗涤,去除粉末灰尘,过滤,100℃下烘12h。
(2)按液固比(mL:g)为10的比例,将步骤(1)烘干的活性炭置于浓度为0.1g/L的2-巯基噻唑啉乙醇溶液中,常温下浸渍12小时,过滤后烘干,保存备用。
准备三份100mL 10ppm的Au(S2O3)2 3-溶液(简称吸附液),吸附前调节pH值到9;取1g步骤(2)所得活性炭加入到第一份吸附液中,吸附24h后过滤,再加入到第二份吸附液中进行吸附,同样吸附24h;过滤后再加入到第三份吸附液中进行吸附,吸附24h(连续吸附三次)。三次吸附率分别为:62%、41%、19%,三次吸附后活性炭上的金负载量为1.220 kg/t。
实施例7
一种具环硫醇改性活性炭的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)取2g颗粒状活性炭,用去离子水洗涤,去除粉末灰尘,过滤,100℃下烘12h。
(2)按液固比(mL:g)为20的比例,将步骤(1)烘干的活性炭置于浓度为5g/L的戊硫醇的乙醇溶液中,常温下浸渍72小时,过滤后烘干,保存备用。
准备三份100mL 10ppm的Au(S2O3)2 3-溶液(简称吸附液),吸附前调节pH值到9;取0.5g步骤(2)所得活性炭加入到第一份吸附液中,吸附24h后过滤,再加入到第二份吸附液中进行吸附,同样吸附24h;过滤后再加入到第三份吸附液中进行吸附,吸附24h(连续吸附三次)。三次吸附率分别为:58%、35%、16%,三次吸附后活性炭上的金负载量为2.18kg/t。
Claims (3)
1.一种具环硫醇改性活性炭的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
(1)用去离子水洗涤除去活性炭的灰分,过滤、烘干;
(2)将活性炭置于浓度为0.1g/L ~ 20g/L的具环硫醇溶液中,于常温下浸渍0.5 h ~48 h,过滤后干燥后制得改性活性炭;
所述具环硫醇为2-巯基苯并恶唑及其衍生物、2-巯基苯并咪唑及其衍生物、2-巯基噻唑啉及其衍生物、二巯基噻二唑及其衍生物、三聚硫氰酸、环戊硫醇中的一种或几种的混合物。
2.根据权利要求1所述方法,其特征在于:具环硫醇溶液与活性炭的液固比mL:g为1~50。
3.将权利要求1或2所述方法制备得到的活性炭用于回收溶液中Au(S2O3)2 3-。
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