活性炭再生技术（一）

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>1 序言

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>    本人研究活性炭再生技术可以追溯到1989年。当时，公司在河北省宽城县华尖金矿进行尾矿库外排水中回收已溶金的工业试验，获得了大量的低品位载金炭。这种从金含量仅0.03～0.05mg/L而含杂质极高的废水中得到的载金炭，金品位不超过value="500" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">500g/t，而杂质含量如铜铁等均超过了value="10" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">10kg/t，碳酸钙硫酸钙及硅酸钙的含量更高，因此，用当时的载金炭解吸设备并不能有效地解吸金，因此，开始研究活性炭解吸技术，在此过程中，发现活性炭上的杂质对解吸有较大的影响，故采用盐酸进行预处理，然后用我们开发的解吸设备进行解吸，取得了较好的解吸效果。而且解吸后的活性炭又用于金吸附，重复4次之多。这充分说明活性炭湿法再生的重要性和盐酸进行湿法再生的有效性。但是，仅靠湿法再生是还不够，因为在活性炭吸附金的过程中，液相中含有的有机物如机油、浮选药剂、矿物中的有机质均较容易吸附在活性炭上，这些物质在湿法再生及解吸金过程中是不会从炭上完全脱附下来的，它们占据了活性炭上的大量活性表面积并堵塞孔道，使活性炭的性能大大降低，必须靠高温再生才能消除这类杂质对炭活性的影响。

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>    于是，我们又开始开发活性炭高温再生设备，多年来，我们研究了国外的各种活性炭再生设备。如早期的回转窑（焦炭加热或电加热式）、后来的立式多管式再生炉（以燃气、燃油做加热工质）、沸腾式再生炉（以焦炭等为燃料）、电加热内热式再生设备。其中对南非的Minturn再生设备研究得最多也最深入。对南非的Minturn再生设备的关注纯属偶然。《国外黄金参考》中一篇介绍炭浆厂的译文中介绍了几种活性炭再生设备，其中介绍南非的Minturn再生设备还附有设备结构图，遂对此设备产生的浓厚的兴趣。不但是因为这种再生设备发明自世界有名的南非矿山与冶金学会，也是由于这种炉结构简单、自动化程度高、电耗低、使用寿命长，同时可以制成不同处理能力的产品。占地面积小、操作简便。另外，在国内比较容易收集到南非Mintek公司的信息，如长春黄金研究院图书馆有《E＆MJ》杂志，该杂志经常有该公司的技术和产品报导；该公司还在国际互联网上设有网页，其产品介绍更为详细、及时。

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>2 活性炭的结构

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>    活性炭的结构和性质与石墨有些相似，石墨是由排列成规则的六角形的碳原子构成的片状体层层叠积而成。而活性炭不象石墨那完全有规则。根据X-射线研究，活性炭的结构有两种类型。第一种类型由基本微晶所构成，结构类似于石墨。第二种是稳定的结构，碳的六角体形成交联的立体格子。许多活性炭同时包含这两种类型的结构。高温活化所制造出的活性炭，微晶组织占优势。

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>    原料在活化过程中，清除了基本微晶之间的许多碳化物和碳素，也除去了基本微晶的石墨层中一部分的碳素，产生许多孔隙。

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>    孔隙有大有小，形状各异。根据孔径大小，活性炭可分为三类：

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>      大孔型            过渡孔（或中孔）型      微孔型

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>      500～2000埃        100～500埃           8～100埃

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>    大孔活性炭可允许吸附某些有机大分子和作为催化剂沉积载体。微孔结构则适合用于气体吸附，和从溶液中吸附某些无机络合离子。对活性炭的吸附来说，最重要的是微孔。因为它们有很大的比表面积和比容。

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>    椰壳炭的孔径10埃的占比例较大，煤质炭的孔径主要在10～2000埃范围分布。

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>    活性炭的元素组成主要以碳为主，也含有少量的氢和氧等。有一部分与活性炭表面结合的元素可能以官能团的形式存在。现在查明活性炭中常见的官能团有羧基、酚羟基、醌型羰基、普通型内酯、荧光素型内酯、羧酸酐、环状过氧化物等。它们位于活性炭层中环状网破裂的边缘上。

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>    吸金用的果壳或果核活性炭通常是在700～800℃温度下活化的。表面上同时有一定数量的羟基和酚基。因此在酸性、碱性介质中均能使用。

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>3 提金活性炭的性能〔1〕、〔2〕、〔3〕

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>    提金用活性炭具有下列物理和化学特性：

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>物理性质

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>颗粒密度（汞置换法测定） 0.80～0value=".85" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">.85g/ml

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>堆积密度                 0.48～0value=".54" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">.54g/ml

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>孔隙大小                 20～10埃

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>孔隙体积                 0.70～0.80ml/g

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>球盘硬度(ASTM)           97～99%

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>粒    度                 1.18～2value=".36" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">.36mm

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>灰    份                 2～4%

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>含 湿 量                 1～4%

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>化学吸附特性

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>表面积(N₂ BET)           1050～1200m²/g

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>碘      值               850～1150mg/g

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>四氯化碳值               60～70%

normal style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; WORD-BREAK: break-all; LINE-HEIGHT: 140%; TEXT-ALIGN: left; mso-pagination: widow-orphan" align=left>苯      值               36～40%