活性炭吸附金機(jī)理

1、活性炭吸附金機(jī)理炭能從氣相和液相中吸附、分離、凈化某些物質(zhì)的特性，在古代就已為人類(lèi)所認(rèn)識(shí)，并應(yīng)用于生活和生產(chǎn)領(lǐng)域。而炭能從溶液中吸附貴金屬的特性，是M·拉佐斯基（Lazowski)1848年提出的。1880年，W.N.Davis用木炭從氯化浸出金的溶液中成功地吸附回收了金，并獲得專(zhuān)利。1894年，W.D.Johnston使用活性炭充填的過(guò)濾器，將氰化鉀浸出金的澄清液流經(jīng)過(guò)濾器提取金、銀，然后再熔煉活性炭進(jìn)行回收。1934年，T.G.Chapman將活性炭直接加入氰化浸出礦漿中成功地吸附回收了金，他為炭漿法的發(fā)展邁出了第一步。此種“炭漿法”曾于20世紀(jì)40年代應(yīng)用于美國(guó)內(nèi)華達(dá)州的蓋特爾

2、礦山，它雖能成功地從礦漿中吸附回收金，但整個(gè)工藝證明是不經(jīng)濟(jì)的。因?yàn)閺闹谢厥战鸨匦锜龤Ш腿蹮掃@些載金炭。1950年，J.B.Zadra采用硫化鈉和氫氧化鈉混合液從載金炭上成功地解吸了金，但此法不適于從載金炭上回收銀。直到1952年扎德拉等才研究成功用熱的氰化鈉和氫氧化鈉混合液從載金炭上同時(shí)解吸金、銀，從而奠定了現(xiàn)代炭漿法的基礎(chǔ)。    炭漿法或炭浸法提金工藝的核心是活性炭對(duì)氰化液中金的吸附作用?；钚蕴课浇鹦阅艿膬?yōu)劣將直接影響著該工藝對(duì)金的回收率。因此，對(duì)活性炭理化性能的掌握和選擇則是炭漿法提金的關(guān)鍵。    1.活性炭 &

3、#160;  1)活性炭晶體結(jié)構(gòu)    根據(jù)x射線衍射研究證實(shí)，活性炭的典型結(jié)構(gòu)與石墨的典型結(jié)構(gòu)近似?；钚蕴繉儆跓o(wú)定形碳或微晶形碳，其結(jié)構(gòu)與石墨相類(lèi)似，是由多環(huán)芳香族環(huán)組成的層面晶格，見(jiàn)圖1。    圖2是石墨和活性炭的典型結(jié)構(gòu)示意圖。從圖中看出，石墨是由聯(lián)結(jié)成六角形的碳原子層組成，各層之間由范德華力（Van der Waals force）維系在約0.335 nm的距離，任何一個(gè)平面上的碳原子都處在下面一層六角形中部的上方。而活性炭則不像石墨那樣有規(guī)則排列，它的六角形碳環(huán)有很多已經(jīng)斷裂，其總體結(jié)構(gòu)較紊亂。 

4、60;  微晶形碳的結(jié)構(gòu)比石墨缺乏完整性，在微晶形碳中有兩種不同的結(jié)構(gòu)，一種是和石墨類(lèi)似的二元結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)網(wǎng)平面平行，形成相等的間隔，而層平面在垂直方向上取向不完全，層與層之間的排列也不規(guī)則。這就是所謂的亂層結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖3。由具有亂層結(jié)構(gòu)的碳排列成一個(gè)單位，稱(chēng)作一個(gè)基本結(jié)晶，這個(gè)基本結(jié)晶的大小隨炭化溫度而變化?；窘Y(jié)晶間的錯(cuò)動(dòng)便形成孔隙，這是起吸附作用的部位。另一種是由碳六角形不規(guī)則交叉連接而成的空間格子所組成，石墨層平面中有歪斜現(xiàn)象?？梢园堰@種結(jié)構(gòu)看作是由于有像氧那樣的不同原子侵入的結(jié)果。這種不同原子的存在對(duì)活性炭的化學(xué)吸附和催化作用有較大影響。   

5、 除金剛石之外的碳素物質(zhì)可分為易石墨化碳素和難石墨化碳素，見(jiàn)圖4。圖中（a）是軟的，（b)是硬的。據(jù)認(rèn)為，易石墨化碳素可能是由亂層結(jié)構(gòu)組成的，而難石墨化碳素可能是由具有交叉連接的晶格結(jié)構(gòu)所構(gòu)成?；谖⒕翁康能浻膊町?，可以推斷活性炭等微晶形炭存在著兩種類(lèi)型的混合結(jié)構(gòu)。    活性炭基本結(jié)晶的大小和長(zhǎng)度隨原料和活化條件的不同而不同。可分為類(lèi)似炭黑那樣的軟結(jié)構(gòu)和類(lèi)似木炭那樣的硬結(jié)構(gòu)。軟結(jié)構(gòu)由于結(jié)晶是由比較簡(jiǎn)單的連鎖集合而成，容易氧化分解；硬結(jié)構(gòu)是由于結(jié)晶互相交叉連鎖結(jié)合而成，難以氧化。以氯化鋅活化的炭，屬炭黑式的結(jié)構(gòu)多一些，而以水蒸氣活化的炭則以木炭式結(jié)構(gòu)多一些，特別

6、是粒狀活性炭更傾向此類(lèi)結(jié)構(gòu)。2)活性炭孔隙結(jié)構(gòu)    活性炭的孔隙是由于碳在活化過(guò)程中無(wú)組織的碳素和碳成分被消耗后，在基本微晶間（非晶部分）留下的空間。活性炭雖由與石墨相似的微小碳晶片組成，但其晶片只有幾個(gè)碳原子厚，并由一些碳分子構(gòu)成許多開(kāi)口孔穴壁。這些開(kāi)口孔穴直徑約在0.8200nm之間。只要活化方法適當(dāng)，可以形成非常多的孔隙，其孔隙壁的總面積，即通常所說(shuō)的表面積一般可達(dá)到5001700 m2/g,這就是活性炭顯示出大吸附容量的主要原因。相同表面積的活性炭，其吸附容量相差懸殊的現(xiàn)象也存在，這與孔隙的形狀、分布有關(guān)，也與表面化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。  &

7、#160; 關(guān)于孔隙的形狀很難取得一致的認(rèn)識(shí)，一般情況下，多采用假定的圓筒形。此外，不同的研究方法所采用的形狀也不相同，例如瓶頸形、兩端開(kāi)放的毛細(xì)管形、一端閉塞的毛細(xì)管形、兩個(gè)平面形成的平板形、V字形和圓錐形等。計(jì)算上一般是將孔隙假定為圓筒形毛細(xì)管狀。    杜比寧（Dubinin )將活性炭的孔隙分布分為三個(gè)系列，按照孔隙的大小分為：    大孔：半徑為（1000100000）×10-10m；過(guò)渡（中）孔：半徑為（201000）×10-10m；微孔：半徑20×10-10m。  

8、60; 由于活性炭的種類(lèi)不同，其微孔容積約在0.150.9mL/g之間，它占單位重量活性炭總面積的95%以上。從這個(gè)數(shù)字來(lái)看，與其他吸附劑相比，活性炭具有微孔特別發(fā)達(dá)的特性。    過(guò)渡孔的容積通常為0.020.1mL/g，比表面積不超過(guò)總面積的5%。但是，采取特殊的活化方法，在特殊的活化條件（延長(zhǎng)活化時(shí)間，減緩升溫速度，使用藥品活化，如抓化鋅活化或磷酸活化等）下能夠制造出過(guò)渡孔發(fā)達(dá)的活性炭。其容積可達(dá)0.30.9mL/g,表面積可達(dá)到或超過(guò)200m2/g。    大孔容積為0.20.5ml/g，其表面積較小，一般不超過(guò)0.52.0m

9、2/g。    活性炭的三種孔隙都有各自的吸附特性，而對(duì)吸附起決定作用的則是微孔。但是，直接分布在活性炭外表面上的微孔是很少的，通常由大孔中分出過(guò)渡孔，進(jìn)而再由過(guò)渡孔分出微孔，見(jiàn)圖5。因此吸附質(zhì)要吸附于微孔中，必須先經(jīng)過(guò)大孔和過(guò)渡孔。另外在液相吸附中，分子直徑大的吸附質(zhì)很難進(jìn)入微孔中，于是便吸附于過(guò)渡孔中，因此一定程度的過(guò)渡孔是必要的。大孔的表面積占總表面積的比例很小，對(duì)吸附量沒(méi)有很大影響，但當(dāng)活性炭作為催化劑載體使用時(shí)，其作用就顯得重要了。隙分布對(duì)吸附容量有很大影響，其原因是因?yàn)榇嬖谥肿雍Y作用。這是由于一定尺寸的吸附質(zhì)分子不能進(jìn)入比其直徑小的孔隙，究竟能允許多

10、大的分子進(jìn)入，按照立體效應(yīng)，大約是孔徑的0.50.2。此外，在液相吸附中還存在著吸附質(zhì)分子的溶劑效應(yīng)影響，即在液相中吸附質(zhì)的表觀分子直徑變大，直徑小的孔隙往往進(jìn)不去。    活性炭的制作是將有機(jī)物質(zhì)，如樹(shù)木、果殼、果核、糖以及褐煤、煙煤、無(wú)煙煤等，在CO、CO2、H2O的氣氛下（隔絕空氣）加熱到800900，進(jìn)行活化，即得到活性炭；在活化過(guò)程中，大約有20%炭被汽化。                

11、0;                 CCO22CO                                &#

12、160; CH2O=COH2    留下的炭呈透穿微孔結(jié)構(gòu)，孔隙非常發(fā)達(dá)，且多為開(kāi)口孔隙，微孔直徑0.52m。因此活性炭具有巨大的比表面（4001000m2/g)。活性炭的活性，是巨大的比表面和存在于表面的反應(yīng)基團(tuán)二者結(jié)合所產(chǎn)生的作用。用于從氰化礦漿中吸附金的活性炭是采用高溫?zé)峄罨椒ㄖ频玫?，即將椰殼或果核等?00600的惰性氣體中進(jìn)行脫水和炭化，再于8001100的水蒸氣、二氧化碳、空氣或它們的任意混合氣體中進(jìn)行活化，而使它的微晶組織占優(yōu)勢(shì)。經(jīng)這樣制造的典型椰殼炭，孔徑在1.0nm左右的孔穴，約占孔穴總體積的90%?？傊紫斗植际菍?duì)活性炭吸附具有很大影響的物

13、理因素。由于在孔隙或表面積測(cè)定方法中存在著各種各樣的問(wèn)題，因此就吸附和孔隙分布的關(guān)系進(jìn)行理論解析是困難的。一般來(lái)講，粉狀活性炭大孔較多，而粒狀活性炭微孔發(fā)達(dá)。    3)活性炭元素組成    活性炭的吸附特性，不僅受其孔隙結(jié)構(gòu)的影響，同時(shí)也受其化學(xué)組成的制約。結(jié)構(gòu)非常規(guī)則的石墨表面的吸附力，主要是范德華力中的色散力起作用。產(chǎn)生的現(xiàn)象為物理吸附。碳素的基本微晶結(jié)構(gòu)是不規(guī)則的，明顯改變了碳素骨架上的電子云的構(gòu)成，其結(jié)果產(chǎn)生了不飽和原子價(jià)或不成對(duì)電子，因此活性炭對(duì)極性物質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附力。基本結(jié)構(gòu)不規(guī)則的另一個(gè)原因是由于雜原子的存在。各種各

14、樣的雜原子或由雜原子形成的官能團(tuán)存在于炭的基本結(jié)構(gòu)中，對(duì)碳素表面進(jìn)行“修飾”，從而改變了炭的吸附特性。    活性炭除碳素外，還含有其他兩種混合物。其一是化學(xué)結(jié)合的元素，這些以氧或氫為代表。在原料中，存在著不完全的炭化，以石墨化的狀態(tài)存在于活性炭的結(jié)構(gòu)中，或者在活化時(shí)，在表面形成了化學(xué)結(jié)合或由于氧或水蒸氣在碳素表面以氧化物的形式存在。另一種混合物是灰分，它可以構(gòu)成活性炭的無(wú)機(jī)成分。灰分的含量及組成隨活性炭的種類(lèi)而異。如椰殼活性炭的灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%左右，含0.1的鉀、鋁、硅、鈉、氧化鐵，少量的鎂、鈣、硼、銅、銀、鋅、錫和痕量的鋰、銣、鍶和鉛等。用砂糖能制造出

15、灰分非常低的活性炭。幾乎不含灰分的活性炭可以用聚氯乙烯或酚醛樹(shù)脂制造，其灰分可達(dá)0.01%以下，表1是幾種活性炭的元素組成。表1 活性炭的元素組成炭的種類(lèi)CHSO灰分A93.310.9303.252.51B91.120.680.024.483.7C90.881.5506.271.3D93.881.7104.370.05E92.21.661.215.610.04由此可見(jiàn)，活性炭中除去無(wú)機(jī)性的的燒殘?jiān)ɑ曳郑┩猓看篌w上占90%94%，氧和氫則占了其余的大部分；除特殊的含硫炭外，活性炭幾乎不含硫；此外，對(duì)氮分析的結(jié)果只是呈痕量?；钚蕴恐谢曳值谋壤S原料的炭化和活化程度的加深而增加。 &#

16、160;  用氫氟酸、鹽酸、硝酸或混酸可以除去活性炭中的灰分，但是，氫氟酸將使炭的孔隙發(fā)生變化，對(duì)活性炭表面氧化物的生成起催化作用。同樣，鹽酸也能使炭增加表面氧化物。    灰分在水蒸氣活化時(shí)具有催化作用，鐵及其他組分在炭和二氧化碳的反應(yīng)中顯示出強(qiáng)烈的催化作用?；曳滞刮绞艿接绊?，一些極性物質(zhì)在活性炭上的吸附因灰分而增加，原因是灰分引起了活性炭基本構(gòu)造的缺陷，而缺陷部分對(duì)氧產(chǎn)生化學(xué)吸附。    4)活性炭表面氧化物    影響活性炭吸附或其他性質(zhì)的主要因素是氧和氫的存在。這些元素和炭原子發(fā)生

17、化學(xué)結(jié)合，形成了和灰分不同的活性炭的有機(jī)部分。根據(jù)固體表面不均勻理論，碳素物質(zhì)中的氧或氫及其他異原子，處于石墨微晶的端部或晶格缺陷處和炭原子相結(jié)合。這些原子的原子價(jià)隨周?chē)吭邮欠癯浞诛柡投?，所以反?yīng)性相差懸殊。    希洛夫（Sohilow）在活性炭表面氧化物的研究中，推論炭一氧化物以表面氧化物A、B、C三種狀態(tài)存在。表面氧化物的模型，氧化物A在700以上的溫度下生成，氧化物B在300以上生成，在700以上時(shí)和CO2反應(yīng)放出CO。在300850范圍內(nèi)，氧化物B的一部分轉(zhuǎn)化為氧化物C。在一般活性炭中，表面氧化物多以“B”的形式存在。氧化物A和B在液相吸附中吸附酸

18、而不吸附堿，而氧化物C在壓力穩(wěn)定時(shí)吸附堿。所以氧化物A和B是堿性氧化物，而氧化物C則是酸性氧化物。將碳素物質(zhì)加熱炭化時(shí)，炭以外的元素，如氧、氫等依次脫離炭的構(gòu)造，由于加熱或炭化條件不同，因而在炭表面形成各種有機(jī)官能團(tuán)，在活性炭表面已檢測(cè)出的有機(jī)官能團(tuán)有：羧基、酚型氫氧基、醌型羰基、醚類(lèi)、過(guò)氧化物、酯類(lèi)、熒光素、炭酸酐、環(huán)狀過(guò)氧化物等。    對(duì)碳化物進(jìn)行熱處理，最終可看作是炭。炭結(jié)合依次向石墨結(jié)晶過(guò)渡，其中間產(chǎn)物是非石墨質(zhì)炭，隨著溫度由低到高，氧、氫等元素相繼離開(kāi)。這時(shí)表面氧化物的形式是：低溫時(shí)是含氧多的COOH，然后是OH多，高溫狀態(tài)下COOH減少，而C=0增多

19、。    5)活性炭種類(lèi)與性能    活性炭是一族吸附物的總稱(chēng)?；钚蕴康姆N類(lèi)較多，按原料來(lái)源主要分三大類(lèi)：煤質(zhì)炭、果殼類(lèi)和木質(zhì)類(lèi)。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(zhuān)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(zhuān)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

20、.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(lèi)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)

21、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(lèi)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）0.80.85堆密/（g·mL-1）0.480.54孔穴大小/mm1.02.0孔穴容積/（mL·g -1）0.70.8球盤(pán)硬度（ASTM，即美國(guó)實(shí)驗(yàn)材料標(biāo)準(zhǔn)）/%9799粒度/mm（目）1.162.36（148）灰分/%24水分/%14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）10501200碘值/（mg·g -1）10001150四氯化碳/%6070苯值/%3640用細(xì)粒炭

22、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(lèi)、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(lèi)性能炭種類(lèi)粒度/mm金吸附率/%金吸附量/（g·t-1）強(qiáng)度磨損率/%30min60 min90 minCH-16型杏核炭1.70.655.3261.773.460755.4CH-15型杏核炭0.710.373.384.987.16860/大粒椰殼炭1.70.642.1358.5470.3780458.03小粒椰殼炭0.710.367.88183.57

23、700/ZX-15煤質(zhì)炭1.5×333.645.5454.05/15.12橄欖核炭0.60.370.7485.1188.337285/棒狀木質(zhì)炭3×333.3338.8938.89/球狀煤質(zhì)炭1.70.617.0223.439.795610/    2.活性炭的選擇    選擇炭漿法提金活性炭，最重要的條件一是對(duì)金具有良好的吸附特性，二是炭粒必須具有很強(qiáng)的耐磨性能。吸附特性好的炭對(duì)金、銀有較好的選擇性和較大的吸附容量與回收率；耐磨性能強(qiáng)的炭能最大限度地降低磨削損失，減少載金炭末隨礦漿流失所造成金的損失。這是由于炭漿

24、法使用的炭，在生產(chǎn)過(guò)程中一般都要先配制成炭懸浮液，并經(jīng)噴射或液壓輸送、壓縮空氣或機(jī)械攪拌、篩分等作業(yè)。特別是每一批炭的質(zhì)量都不可能是均一的。其中部分炭粒和所有炭粒的邊部與棱角（因不是球形粒）部分機(jī)械強(qiáng)度小，抗磨性弱，最易磨損。而它們又正是炭中最具活性的部分，其吸附性能好，吸附容量大。它的磨損不但會(huì)增大金、銀的損失，且會(huì)造成整批炭吸附性能下降，引起作業(yè)指標(biāo)波動(dòng)，而需在作業(yè)過(guò)程中增加炭的投入量。為此，工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)每一批新炭都應(yīng)在使用前先經(jīng)篩選除去木屑、雜物，再于機(jī)械攪拌槽中和磨料（與礦石相同的不含金廢石）一起進(jìn)行攪拌，磨碎那些機(jī)械強(qiáng)度弱的炭粒和邊角，使炭粒呈近似球形，并經(jīng)篩分除去炭末。生產(chǎn)中應(yīng)注意

25、炭在炭漿法作業(yè)和循環(huán)使用過(guò)程中的磨損指標(biāo)，盡可能選用耐磨性能好的牌號(hào)炭。一般用以下參數(shù)評(píng)價(jià)其性能：吸附容量；吸附速度；炭的強(qiáng)度；炭的密度；炭的粒度；炭的灰分；炭的水分；篩下粒級(jí)含量。    吸附容量和吸附速度是表征炭的活性的指標(biāo)，強(qiáng)度表征活性炭在炭漿工藝回路中抗磨損的能力，密度和灰分是與活性有關(guān)的參數(shù)，粒度和篩下粒級(jí)含量是與工藝有關(guān)的參數(shù)。各種參數(shù)之間，尤其是活性參數(shù)與抗磨力、密度、灰分之間關(guān)系密切。    吸附容量指活性炭對(duì)金的最大荷載能力。不同的活性炭吸附容量不同，同一種活性炭的載金量大小又隨吸附溶液中金的含量而變化。為了比較不同

26、種類(lèi)活性炭的載金能力，必須制定出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。Calgon試驗(yàn)法將吸附容量定義為炭與1g/g的含金均衡溶液接觸達(dá)平衡狀態(tài)時(shí)炭上的載金量，用K值表示。南非則定義為炭與1g/g的含金均衡溶液接觸24h后炭上的載金量。（注：含金均衡溶液指在吸附過(guò)程中，含金溶液的金品位變化不大，即吸附平衡濃度與原液濃度相當(dāng)。）    吸附速度指活性炭對(duì)溶液中的金吸附的快慢程度。炭對(duì)金的吸附速度與溶液含金量有密切關(guān)系，因此也須對(duì)其進(jìn)行定義。Calgon試驗(yàn)法將吸附速度定義為炭與5 g/g的含金溶液接觸時(shí)，依據(jù)吸附動(dòng)力學(xué)方程式q=K·lg t繪制的時(shí)間與吸附容量之間的關(guān)系曲線，從標(biāo)定

27、時(shí)間開(kāi)始，吸附容量坐標(biāo)上的截距x的倒數(shù)R表示吸附速度，用R值表示（見(jiàn)圖9),    南非將吸附速度定義為炭在10×10-6的含金溶液中攪動(dòng)吸附60min這段時(shí)間內(nèi)炭對(duì)金的吸附百分率。    強(qiáng)度表征活性炭的抗磨損能力?；钚蕴康膹?qiáng)度大小取決于生產(chǎn)炭的原料性質(zhì)和加工方法及配料，一般用椰殼、果核等原料生產(chǎn)的活性炭較耐磨。    采用固定床（吸附柱）吸附時(shí)，炭的磨損較小，強(qiáng)度要求不高。但在炭漿法工藝中，由于炭粒之間、炭粒與機(jī)械部件之間以及炭粒與管道之間的相互碰撞和劇烈摩擦，炭的磨損損失比較大。所以，選擇

28、活性炭時(shí)必須重視強(qiáng)度。    美國(guó)用炭的專(zhuān)門(mén)標(biāo)準(zhǔn)硬度值表示活性炭的抗磨損能力。南非則按規(guī)定強(qiáng)度對(duì)炭研磨一段時(shí)間后所測(cè)定的炭磨損損失率，表示炭的抗磨能力。    密度、粒度、灰分、水分以及篩下粒級(jí)含量是活性炭本身的物理化學(xué)屬性，對(duì)炭的活性及其工藝應(yīng)用狀況有很大影響?；钚蕴康拿芏扔腥N表示法：填充密度（堆積密度）、真密度和表觀密度。    對(duì)炭漿法提金工藝來(lái)說(shuō)，在上述諸性能參數(shù)中，最主要的性能參數(shù)只有三個(gè)，即：吸附速度、吸附容量和強(qiáng)度。D.麥克阿瑟等曾提出了如下三個(gè)技術(shù)指標(biāo)：   

29、; 在含金體積質(zhì)量為1g/m3溶液中平衡吸附24 h，炭的載金容量應(yīng)達(dá)25 g/kg;    在含金體積質(zhì)量為10g/m，溶液中攪拌吸附1h，炭對(duì)金的吸附速率應(yīng)達(dá)60%；    將炭置于瓶中在搖滾機(jī)上翻滾24h，磨損率應(yīng)小于2%。    鑒于提金活性炭孔穴的比表面積一般在9001 200 m2/g (N2，BET)，當(dāng)吸附操作容量達(dá)每公斤炭6 g Au時(shí)，僅相當(dāng)800 m2比表面積上有一個(gè)金原子，所占面積極少，一般商品炭均易滿足吸附容量的要求，因此，選擇用于炭漿法的活性炭主要考慮它的耐磨性，即將炭加入細(xì)磨

30、的礦漿中一起攪拌浸出和吸附，從對(duì)比中優(yōu)先選用耐磨性能良好的炭產(chǎn)品。    但是活性炭是非均勻產(chǎn)品。它的各種性能參數(shù)之間有著密切的關(guān)系。例如活性炭的吸附活性隨強(qiáng)度的增加而降低。就是說(shuō)，活性炭的吸附容量和吸附速度與強(qiáng)度是互相矛盾、互相制約的。表4是三種活性炭強(qiáng)度與吸附活性的對(duì)比。表4 活性炭強(qiáng)度與吸附活性的對(duì)比活性炭強(qiáng)度/%吸附容量/（kg·t-1）吸附速度A98.41.05943.57B98.51.05149.31C97.31.05757.37注：（1）三種炭粒度均為616目，A、B炭為椰殼，C炭為杏核炭；（2）測(cè)試條件是非標(biāo)準(zhǔn)的，故表中數(shù)據(jù)只是在相同條件下測(cè)得的相對(duì)值，只用來(lái)比較炭的性能，不能作為選擇炭的依據(jù)。    表4表明，三種活性炭的金吸附容量相近，C類(lèi)活性炭抗磨損能力低，但吸附速度比較高。而A、B兩種炭抗磨損能力