活性炭是一族吸附物的總稱。活性炭的種類較多,按原料來(lái)源主要分三大類:煤質(zhì)炭、果殼類和木質(zhì)類。世界各國(guó)生產(chǎn)的活性炭品種多達(dá)數(shù)千種,其中許多品種為專用炭,也有不少是用于脫色、脫臭和脫除有害組分的制藥、制糖、味精、冶金、化工和環(huán)保等用炭。用于從氰化浸出礦漿中吸附回收金、銀的專用炭起步較晚,現(xiàn)今的最佳品種是椰殼炭,但各國(guó)也有幾十個(gè)牌號(hào)。其次是杏核、橄欖核、桃核等果核炭以及多種人工合成炭。
在活性炭的諸多特性中,孔穴大小是一項(xiàng)重要指標(biāo)。由于炭能吸附碘分子的孔穴直徑最小為1.Onm,它與活性炭從氰化液中吸附金要求的孔穴直徑相近,故碘值是衡量提金活性炭的一個(gè)重要指標(biāo)。且提金炭必須具有小的孔穴直徑、大的孔穴體積和很高的比表面積。此外,品質(zhì)優(yōu)良的提金炭必須具有良好的耐磨性,能在惡劣的操作環(huán)境中,多次和長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受剪切、壓縮、碰撞等作用力而保持結(jié)構(gòu)完整,和盡可能小的磨削損失。選擇活性炭的種類時(shí),主要考慮炭質(zhì)強(qiáng)度、吸附速度和吸附容量等。對(duì)其活性、孔徑、表面積、孔容積等特點(diǎn)都有嚴(yán)格要求,選用原則取決于技術(shù)上適用,經(jīng)濟(jì)上便宜及貨源上有保證。
由于現(xiàn)今各國(guó)生產(chǎn)的椰殼活性炭有幾十個(gè)牌號(hào),能用于從炭漿法中提金的椰殼炭(其他品種炭可參照)其物理性質(zhì)和化學(xué)吸附特性列于表2。
表2 典型提金椰殼活性炭的物理、化學(xué)特性 | ||
分類 | 技術(shù)特性 | 數(shù)值 |
物理性質(zhì) | 顆粒密度(汞置換法測(cè)定)/(g·mL-1) | 0.8~0.85 |
堆密/(g·mL-1) | 0.48~0.54 | |
孔穴大小/mm | 1.0~2.0 | |
孔穴容積/(mL·g -1) | 0.7~0.8 | |
球盤硬度(ASTM,即美國(guó)實(shí)驗(yàn)材料標(biāo)準(zhǔn))/% | 97~99 | |
粒度①/mm(目) | 1.16~2.36(14~8) | |
灰分/% | 2~4 | |
水分/% | 1~4 | |
化學(xué)吸附特性 | 比表面積(N2,BET.,即布倫納-埃米特-特勒氮測(cè)定法)/(m2·g -1) | 1050~1200 |
碘值/(mg·g -1) | 1000~1150 | |
四氯化碳/% | 60~70 | |
苯值/% | 36~40 | |
①用細(xì)粒炭吸附效率高,隨著磨礦細(xì)度的提高和篩分技術(shù)的改進(jìn),現(xiàn)今用炭多為-2.36~+0.83mm。 |
我國(guó)活性炭種類、性能見(jiàn)表3。目前,我國(guó)炭漿工藝多選用杏核炭(國(guó)外廣泛使用椰殼炭)。至于從溶液中吸附金(活性炭柱)則用煤質(zhì)炭也可以。
表3 國(guó)產(chǎn)活性炭種類性能 | ||||||
炭種類 | 粒度/mm | 金吸附率/% | 金吸附量/(g·t-1) | 強(qiáng)度磨損率/% | ||
30min | 60 min | 90 min | ||||
CH-16型杏核炭 | 1.7~0.6 | 55.32 | 61.7 | 73.4 | 6075 | 5.4 |
CH-15型杏核炭 | 0.71~0.3 | 73.3 | 84.9 | 87.1 | 6860 | / |
大粒椰殼炭 | 1.7~0.6 | 42.13 | 58.54 | 70.37 | 8045 | 8.03 |
小粒椰殼炭 | 0.71~0.3 | 67.8 | 81 | 83.5 | 7700 | / |
ZX-15煤質(zhì)炭 | Φ1.5×3 | 33.6 | 45.54 | 54.05 | / | 15.12 |
橄欖核炭 | 0.6~0.3 | 70.74 | 85.11 | 88.33 | 7285 | / |
棒狀木質(zhì)炭 | Φ3×3 | 33.33 | 38.89 | 38.89 | / | / |
球狀煤質(zhì)炭 | 1.7~0.6 | 17.02 | 23.4 | 39.79 | 5610 | / |