В этой статье представлен подробный технический анализАктивированный уголь из скорлупы кокоса для восстановления золота, изучая процесс его производства, структурные характеристики и решающую роль в добыче драгоценных металлов. Обсуждение охватывает механизмы адсорбции, пористую структуру, характеристики твердости и инженерные соображения, которые делают углерод из скорлупы кокосового ореха предпочтительным материалом для извлечения золота в схемах «уголь в пульпе» и «уголь в выщелачивании».
01. Производственный процесс и выбор сырья
Активированный уголь из скорлупы кокоса для восстановления золота производится из скорлупы кокосовых орехов, возобновляемого побочного продукта сельского хозяйства. Производственный процесс начинается с карбонизации скорлупы кокосовых орехов при температуре от 400°C до 600°C в атмосфере с ограниченным содержанием кислорода, в результате чего сырье превращается в уголь.
Затем уголь активируется с помощью процесса активации высокотемпературным паром при температуре от 800°C до 1000°C. Активация паром развивает внутреннюю пористую структуру путем избирательного окисления атомов углерода, создавая сеть микропор, мезопор и макропор. Естественная плотность и структурный состав скорлупы кокосового ореха делают ее особенно подходящей для производства активированного угля с высокой твердостью и преимущественно микропористой структурой, которая идеально подходит для адсорбции небольших молекул, таких как комплексы цианида золота.
Кокосовый полукокс
Активация высокотемпературным паром
Высокая твердость, микропористая структура.
02. Пористая структура и механизмы адсорбции
Поры диаметром менее 2 нм; обеспечивают большую часть площади адсорбционной поверхности
Поры от 2 до 50 нм; облегчают транспорт адсорбата к микропорам
Обычно 900–1200 м²/г, что обеспечивает достаточно места для адсорбции цианида золота.
Функциональные группы влияют на сродство и селективность адсорбции.
Эффективность активированного угля из скорлупы кокоса для извлечения золота при извлечении золота в основном определяется его пористой структурой и химией поверхности. Микропористая структура обеспечивает большую площадь поверхности, необходимую для адсорбции цианидных комплексов золота из раствора. Мезопоры служат транспортными каналами, позволяя комплексам цианида золота достигать микропор, где происходит адсорбция. Химия поверхности углерода, включая наличие кислородсодержащих функциональных групп, влияет на адсорбционную способность и селективность в отношении золота по сравнению с другими ионами, присутствующими в растворе выщелачивания.
Адсорбция Примечание:Считается, что адсорбция золота на активированном угле включает восстановление Au(CN)₂⁻ до металлического золота на поверхности углерода. На адсорбционную способность влияют pH, температура и концентрация выщелачивающего раствора, а также физические и химические свойства угля.
03. Характеристики твердости и устойчивости к истиранию
Твердость и устойчивость к истиранию являются важнейшими характеристиками активированного угля из скорлупы кокоса для извлечения золота, используемого в схемах «уголь в пульпе» (CIP) и «уголь в выщелачивании» (CIL). Уголь подвергается постоянному перемешиванию и перемещению внутри адсорбционных резервуаров, что может привести к истиранию и поломке, если уголь недостаточно твердый.
- Номер твердости:Обычно минимум 95 %, измеренный с помощью теста на твердость с помощью шарового поддона. Более высокая твердость указывает на большую устойчивость к истиранию.
- Сопротивление истиранию:Уголь должен выдерживать механические нагрузки при перекачке, перемешивании и просеивании без существенного ухудшения размера.
- Распределение частиц по размерам:Обычно меш 6×12 или 8×16 выбирают в зависимости от схемы и оборудования для просеивания.
- Кажущаяся плотность:Обычно 0,48–0,55 г/см³, что влияет на характеристики осаждения и поведение потока в адсорбционных резервуарах.
- Содержание влаги:В упаковке, обычно максимум 5 %, чтобы обеспечить точное дозирование в зависимости от веса.
Высокая твердость углерода из скорлупы кокосового ореха является ключевым преимуществом по сравнению с другими источниками углерода, такими как древесина или уголь. Плотная и твердая структура углерода из скорлупы кокосового ореха противостоит механическому разрушению, которое происходит в контурах адсорбции с перемешиванием, сокращая потери углерода и сохраняя эффективность адсорбции с течением времени.
04. Адсорбционная способность и кинетика золота.
Адсорбционная способность и кинетика активированного угля из скорлупы кокоса для извлечения золота определяются его пористой структурой, площадью поверхности и химией поверхности. Эти свойства оптимизируются в процессе производства, чтобы максимизировать эффективность извлечения золота.
Площадь поверхности: 900–1200 м²/г. Более высокая площадь обеспечивает больше мест адсорбции.
Йодное число: 900–1100 мг/г. Указывает на микропористость и адсорбционную способность.
Адсорбционная способность золота: 20–50 г Au/кг углерода. Зависит от нагрузки и условий эксплуатации.
Скорость адсорбции: Быстрое начальное поглощение. Равновесие достигается через 4–8 часов.
Диапазон pH: 9–11. Оптимален для адсорбции цианида золота.
Температура: от окружающей среды до 60°C. Более высокие температуры увеличивают кинетику.
На основе типичных характеристик и данных о производительности золотоизвлекающего углерода.
Адсорбционная способность угля определяет, сколько золота можно загрузить, прежде чем уголь необходимо будет удалить и регенерировать. Кинетика адсорбции определяет, насколько быстро углерод достигает равновесия с раствором цианида золота, что влияет на размер и количество адсорбционных резервуаров, необходимых в контуре.
05. Применение в схемах CIP и CIL
Активированный уголь из кокосовой скорлупы для извлечения золота в основном применяется в схемах «уголь в пульпе» (CIP) и «уголь в выщелачивании» (CIL), которые широко используются на золотоперерабатывающих заводах. В этих схемах уголь добавляется непосредственно в шлам выщелачивания, где он адсорбирует растворенные комплексы цианида золота.
- Углерод в целлюлозе (CIP):Углерод вводится в резервуары для выщелачивания после процесса выщелачивания. Загруженный уголь отделяется от суспензии и передается в контур элюирования.
- Углерод в выщелачивании (CIL):Углерод добавляется в резервуары выщелачивания вместе с рудным шламом. Выщелачивание и адсорбция происходят одновременно, что упрощает схему и улучшает извлечение золота.
- Углеродное движение:Углерод движется противотоком потока пульпы, гарантируя, что самый свежий углерод контактирует с раствором самого низкого качества, максимизируя извлечение золота.
- Скрининг:Межступенчатые сита отделяют углерод от суспензии, позволяя переносить углерод в следующий резервуар, в то время как суспензия течет в противоположном направлении.
- Элюирование:Загруженный углерод очищается от золота с использованием горячего раствора едкого цианида, а золото извлекается электролизом или осаждением цинка.
06. Термическая реактивация и регенерация
После элюирования уголь регенерируется путем термической реактивации для восстановления его адсорбционной способности. Процесс реактивации удаляет органические загрязнения и вновь открывает структуру пор, которые могли быть заблокированы во время использования.
- Кислотная промывка:Уголь промывают разбавленной соляной кислотой для удаления неорганической окалины и гидроксидов металлов.
- Термическая реактивация:Углерод нагревают до 600–800°C во вращающейся печи или многоподовой печи в контролируемой атмосфере.
- Атмосфера пара:Во время реактивации вводится пар для избирательной газификации углерода и восстановления пористой структуры.
- Охлаждение и калибровка:Реактивированный уголь охлаждается и фильтруется для удаления мелких частиц перед возвращением в контур адсорбции.
- Потери при реактивации:Типичные потери углерода при реактивации составляют 5–10% за цикл в зависимости от качества углерода и условий эксплуатации.
Примечание по регенерации:Высокая твердость и устойчивость к истиранию угля из скорлупы кокосового ореха позволяют ему выдерживать многочисленные циклы реактивации с минимальными потерями. Это способствует длительному сроку службы углерода и снижает необходимость частой замены.
Технические характеристики и данные о производительности могут отличаться. Всегда обращайтесь к документации производителя, чтобы узнать конкретные требования вашего применения.