椰殼活性炭吸附黃金的機理可以分為這幾種:
1. 在氰化溶液中金以離子對偶或中性分子形式被吸附在活性炭的內(nèi)表面上,或絡(luò)合離子與金屬離子結(jié)合沉淀在活性碳的空隙里,其中金屬離子來自溶液或是活性炭的灰分。
2. Au(CN)2-發(fā)生化學(xué)分解,生成不溶解的AuCN,并留在炭的空隙里。
3. 部分金氰絡(luò)合物被還原成某些含有氧化態(tài)為0和1價的金原子化合物。
4. Au(CN)2-或AuCN被還原成金屬Au。
椰殼活性炭主要是用于堆浸法或炭漿法提取黃金,椰殼活性炭可以直接從氰化含金溶液中有效地回收金,而且選擇性好、適應(yīng)性強、可以重復(fù)使用。
黃金生產(chǎn)的氰化浸出工藝無論是采用堆浸法還是炭漿法,其中的關(guān)鍵步驟是利用活性炭對含金化合物的高度選擇性吸附而達到高效、快速、低成本富集黃金的目的。
活性炭性能的好壞直接關(guān)系到:
1) 黃金提煉的生產(chǎn)速度,即單位時間吸附金的速度;
2) 黃金吸附生產(chǎn)的浪費的削減
黃金提煉的生產(chǎn)速度又由兩方面的因素決定,其一是單位時間單位重量的活性炭吸附金的速度(代表性參數(shù)R值),其二是單位重量活性炭吸附金的容量(代表性參數(shù)K值)。
一旦礦場設(shè)計并建設(shè)成形,活性炭吸附罐的數(shù)量和總體積就成了確定的數(shù)值。選用吸附金容量更高的活性炭,很顯然能延長活性炭再生的周期,從而貢獻更高的黃金生產(chǎn)速度。
而R值更高的活性炭提高黃金生產(chǎn)速度的影響就更直接明了了。R值的測試,通常是用1g的待測活性炭,加入1升的一定濃度(例如10mg/L)的黃金溶液去提取黃金,每10分鐘并測試金液的剩余濃度,直至60分鐘結(jié)束。通過簡單的計算便可以得到R值。
一般而言,要想活性炭具備更高的K值,即吸附金的總?cè)萘浚透斓奈剿俣?,活性炭必須有更高的比表面積,或者說更高的碘吸附值。然而很不幸的是,更高的碘吸附值,是在活性炭的碳骨架上活化“挖出”更多的1nm數(shù)量級的微孔造成的。這造更多的微孔的一個附帶結(jié)果,就是活性炭的硬度降低,那么生產(chǎn)國產(chǎn)活性炭就會產(chǎn)生更多碎屑,造成潛在的黃金損失。以每噸活性炭吸附5kg黃金的數(shù)量級估算。活性炭每損失1%的碎屑,每噸吸附完成的活性炭會損失50g的黃金。
一般國產(chǎn)的活性炭,采用斯列普爐的活化工藝,為了獲得更高的活性炭的硬度指標,會控制碘吸附值在900-950mg/g左右,這樣硬度指標上去了,但是損失了活性炭的吸附黃金容量和吸附速度。
瑞典Jacobi公司選用特定的椰子殼品種為原料,并且采用更大型、更先進的回轉(zhuǎn)爐(與國內(nèi)的小直徑回轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)品質(zhì)上也有天壤之別),主要生產(chǎn)容量和硬度俱佳的4500型和G210AS 型椰殼活性炭。其碘吸附值分別為1000和1150mg/g, 而硬度值均在99以上。
在同等的K值和R值下,選擇硬度更高的產(chǎn)品應(yīng)該是降低生產(chǎn)成本,并提高生產(chǎn)率的有效手段。