金精礦焙燒預處理冶煉技術--11-13章問題(南君芳改)

1、1 11 1 炭炭吸吸附附法法提提取取金金11.1 概述炭吸附法提金統(tǒng)稱為炭漿法，就是將活性炭投入氰化尾礦中，將已溶解在溶液中的金吸附到活性炭上，再從活性炭上提取金的方法。用活性炭從氰化浸出液中提取金銀，早在十九世紀末已有研究。上世紀30 年代后期，進行了較為原始的炭漿法提金、熱氰化物溶液解吸載金炭的試驗。直到 1952 年美國礦業(yè)局扎德拉 (J.B.Zadra)等研究成功了用熱氰化鈉 -氫氧化鈉混合溶液解吸載金炭，電解法從解吸液中連續(xù)電積回收金銀，奠定了現(xiàn)今的活性炭從氰化介質中提取金銀的基礎。隨后，建造了一個小型炭漿法提金車間，用扎德拉法對載金達 1370g/t 左右的炭進行解吸 -電積法回

2、收金，貧炭返回吸附。60 年代末，用炭柱法處理低品位金銀礦的堆浸液獲得成功。1973 年美國投產了霍姆斯泰克 (Homestake)炭漿廠，正式開始了活性炭提金的工業(yè)生產。其后，研制成功了加壓高溫解吸工藝和炭浸工藝等。目前，活性炭提金不僅有諸多行之有效的工藝可供選用，而且它已成為世界范圍內普遍采用的一種主要提金方法。炭漿法保留了常規(guī)氰化法（ CCD）中浸出的主體工序，取消了液固分離和鋅沉淀這兩個后續(xù)工序，代之炭吸附、解吸和電解，從根本上解決了傳統(tǒng)氰化法存在的問題。炭漿法即在氰化浸出的同時，進行活性炭吸附，提高金的浸出率。其流程包括：浸前洗礦脫藥除雜，炭漿吸附、濕法冶金工藝，金精粉由調漿槽經旋流

3、器分離，一部分細礦進入 濃密機洗 礦濃縮為 4245%左右，一部分粗礦進入球磨機細磨，礦漿經 濃密機洗礦后進入堿浸槽堿浸，堿浸除雜后通過調漿、調堿再經堿浸槽進入浸出槽進行浸出作業(yè)，再進入浸出吸附槽用椰子殼制成的活性炭吸附，得出最終產品載金炭。浸出后的尾礦經壓濾分離，濾液進行酸化處理回收 CN-和殘留的 Au、Ag、Cu 等貴金屬。礦渣調漿后進入濃密機進行浸后洗礦，然后經浮選車間回收Au、Ag、Cu、Pb 等部分未浸出金屬，浮選后尾礦經壓濾后排入渣場，濾液排入中和曝氣池與酸化酸性廢水經深度處理后達標排放，載金炭中金的以解析、電解、酸洗等方法回收獲得。解析用高濃度氰化物、高堿度， 通過高溫高壓將載

4、金炭中的金解析下來，再將解析下Comment 微微微微1: 圖中的“電解析”是否為“電解吸”？不是的，電解析是電解析出的意思2來的溶液送電解回收。電解槽以 鋼棉為陰極、不銹鋼為陽極，使金吸附在鋼棉上，解析 后的活性炭用鹽酸洗滌，除去 碳酸鈣以及其他雜質再用。11.1.1 炭漿法的生產流程調調漿漿底底流流調調漿漿浮浮選選2 2# #壓壓濾濾濾濾渣渣濾濾液液濾濾渣渣載載金金炭炭電電解解析析貴貴液液置置換換冶冶煉煉廢廢水水溢溢流流金金精精粉粉調調漿漿分分級級球球磨磨一一級級濃濃縮縮細細粒粒粗粗粒粒堿堿浸浸調調漿漿氰氰化化1 1# #壓壓濾濾濾濾液液酸酸化化底底流流中中和和濃濃密密機機濃濃密密機機溢溢

5、流流外外排排圖 11-1 炭漿法生產流程11.1.2 炭漿法提金原理炭漿法或炭浸法提金工藝的核心是活性炭對金的吸附作用，活性炭理化性能的掌握和選擇是炭漿法提金的關鍵。炭漿法的優(yōu)點：省去了礦漿的洗滌和液固分離，直接使用粒狀活性炭從礦漿中吸附金，使工業(yè)生產過程簡化，效率明顯提高，設備和基建投資大減，生產成本下降。一般情況下炭漿法可節(jié)省投資2550%，生產成本下降 535%?；钚蕴渴且环N吸附劑，它具有獨特的孔隙結構和極大的表面積、一定的機械強度、耐酸、耐堿、化學穩(wěn)定性、耐熱等性能，廣泛地用于工業(yè)、農業(yè)和日常生活的多個領域。3活性炭的種類及性質，對于從含金氰化物介質中回收金的影響很大。選擇合適的活性炭

6、則是提取金獲得良好指標的重要前提。(1)提金用活性炭的種類及基本性能作為商品的活性炭，一般有粉狀活性炭和粒狀活性炭。炭漿法提金工藝的活性炭是粒狀活性炭，由于吸附了金的載金炭是用篩子將其從礦漿過濾出來的，因而對炭的粒度有一定的要求，以保證礦漿中活性炭的有效篩子等設備的有效使用。炭漿廠目前使用的活性炭的粒度多在20 目（即 0.8mm）以上。提金用的活性炭一般為物理法 (即水蒸法 )制造。其活化階段包括低溫（400以上)條件下脫除水分和熱分解去掉揮發(fā) 水分并炭化而形成炭結晶體的過程，以及在 900較高溫度下炭與水煤氣 (水蒸氣、二氧化碳氣、空氣或它們混合物)反應而實現(xiàn)蒸氣活化過程。經過這樣處理，使

7、每粒活性炭都有良好的內孔結構，從而形成了活性炭所具有的對金吸附的特殊性質，即巨大而豐富的表面積和孔隙度。一般的活性炭都有6001500m2/g 的表面積，面積越大孔隙度越高，則炭表面吸附某些分子和離子的機率就越多?？梢哉f，活性炭的活性主要取決于它的孔隙度和其內部表面積的大小以及官能團的性質。(2)活性炭的活性及強度活性炭適當的硬度指標，不僅可保證炭能經受吸附過程中強烈的磨擦，而且也是維持較高活性的基礎。大量的實踐表明，炭的活性越高，就變得越軟，因而越容易磨損，這主要是由于在活化過程中有較多的炭的結構骨架被燒去，因而其密度較低，也較易磨損。研究證明，可以通過對活性炭顆粒的篩分和形狀分離后進行密度

8、分離，得到輕組分炭粒和重組分炭粒。易磨損的炭活性高，而且不同的活性炭磨損后性能變壞的程度不同，尤其是在吸金速度方面變化更大。因此，選擇活性炭時，應選擇耐磨性能較好而且磨損后仍有較高活性的炭，這是至關重要的。11.2 磨礦金在礦石中一般與脈石礦物呈包裹或連生狀態(tài)存在，而氰化浸出則要求金粒達到單體解離或充分暴露，以便于礦石中的金與溶液中的氰化物和氧充分接觸，這樣，浸出反應才能順利進行。通常金在礦石中的嵌布粒度很細，要達到氰化浸4出的要求，一般來說，全泥氰化要達到85%95% -200 目，精礦氰化則要達到 99% -300 目以上。在磨礦過程中，隨著礦石顆粒的不斷磨細，部分金顆粒也在變小，同時金的

9、形狀也由粒狀、柱狀變?yōu)槠瑺?，增加了金的比表面積，從而增加了金與氰化物及氧接觸的機會，有利于提高金的浸出速度。另外，金粒在不斷變形、變細的過程中，也不斷暴露出新鮮表面，去掉了對氰化浸出不利的薄膜，也有利于提高金的浸出速度。在磨礦系統(tǒng)中加堿，使某些礦物受到堿浸作用，有助于消除礦漿中有害雜質對浸出的不利影響。在磨礦系統(tǒng)中添加氰化物，由于與氰化物和氧接觸的金粒表面多為新鮮表面，所以金的浸出速度往往很高。磨礦系統(tǒng)中的浸出率一般在50%以上。適宜的磨礦細度要通過試驗確定。磨礦細度過低，礦石中的金顆粒不能充分解離或暴露，影響金的浸出。磨礦細度過高，不但要增加磨礦成本，而且會使礦漿粘度增大，降低浸出溶液中Au

10、(CN)2-、CN-和 O2的擴散速度，從而降低浸出速度，而且還會給后續(xù)的浸前濃縮、炭吸附等作業(yè)帶來不利影響。因此，磨礦細度必須嚴格控制。11.3 氰化浸出及炭吸附炭漿法保留了常規(guī)氰化浸出的主體工序，在本篇第二章我們已介紹過，這里不再贅述。炭漿法一般采用58 段浸出， 47 段吸附，采用空氣提升器或提炭泵定時逆流串炭，吸附總時間620h，要求磨礦細度為 8095%（-200 目），浸出礦漿濃度體積分數為40%45%，氰化物的質量分數 0.030.05%，pH值為 10.511，浸出時間為 2428h?；钚蕴靠梢詮那杌那逡?、渾濁液和礦漿中吸附提取金(銀)，但最為重要的是從氰化礦漿中吸附金 (銀

11、)。其中又分為兩種：氰化過程基本結束后加入炭進行吸附的CIP 法。氰化開始不久就加入炭，再進行邊吸附邊浸出的吸附浸出法，即CIL。影響活性炭吸附的工藝參數：5影響吸附過程的基本參數較多，如段數、礦漿及活性炭在吸附系統(tǒng)中的平均停留時間、活性炭加入量、活性炭的工作容量等，而且它們之間又互相影響。因此，在實驗和設計中必須參照現(xiàn)有經驗，以便獲得事半功倍的好效果。（1）活性炭的吸附能力的影響活性炭的吸附能力包括吸附容量和吸附速度，吸附容量決定著生產中使用活性炭量的大小以及金回收系統(tǒng)的規(guī)模和操作要求。吸附容量大的炭 ，達到同樣生產指標所需的炭量較少 ，吸附系統(tǒng)中活性炭的濃度可控制的小一些，有利于炭吸附系統(tǒng)

12、流程的暢通 ，減少炭和金屬量的損失。另外，吸附容量大的炭，載金炭品位可以控制的小一些，有利于炭吸附系統(tǒng)流程的暢通，減少炭和金屬量的損失。炭吸附流程的長短取決于活性炭的吸附速度。一般認為，炭的吸附速度是比吸附容量更為重要的活性指標。（2）炭強度的影響炭的強度與炭的活性關系密切。吸附能力低的活性炭一般強度較大，這種炭在炭漿工藝流程中往往表現(xiàn)出較大的抗磨損能力，使得活性炭在強烈的撞擊、研磨作用下能夠保持較低的損失?；钚蕴吭谔繚{工藝流程中隨著所選工藝階段的不同，載金量也是不同的，而且隨著炭顆粒逐漸變細，載金量不斷升高。因磨損而變細的活性炭極易穿過級間篩隨尾礦一同流失。這不僅僅是炭的損失，更大的損失是炭

13、上吸附著大量的金銀。因此，千方百計減少活性炭的損失是炭漿工藝管理中一項長期的重要工作。首先，選擇活性炭時，不能只簡單地依據其吸附能力評價炭的性能，而要充分重視炭的強度，以使炭的磨損和金屬流失降到最低限度，其次，在生產中，為防止小于級間篩孔的細粒炭隨尾礦流失，一般在吸附系統(tǒng)之后裝備一臺篩，稱為安全篩，其作用是回收從吸附系統(tǒng)中流失的細粒炭。安全篩的篩孔尺寸總是小于級間篩網，但必須保證礦漿能夠順利通過。（3）炭粒度的影響炭漿提金工藝對活性炭的粒度有嚴格要求。理論上，活性炭粒度越大，其比表面積就越小、活性越低、吸附效率越差。相反，粒度小的活性炭比表面積相對較大、活性較高、吸附能力較強。生產中的細粒活性

14、炭大多是從粗顆粒炭上磨損下來的。如前所述，這部分炭具有高活性、低強度的特點，在流程中繼續(xù)磨損，很容易隨尾礦流失。在工藝上，活性炭與礦漿呈逆向流動，這種流動方式是依靠6級間篩和提炭設備實現(xiàn)的，粒度過細的炭容易堵塞篩網，造成流程不暢通。粒度過粗的炭通過提炭和管路時，產生的磨損量相對較大。炭在礦漿中要達到好的吸附效果，必須使炭與礦漿充分接觸。如果炭的粒度不均勻，容易在礦漿中發(fā)生偏析，從而會嚴重影響串炭的均勻性，使不同粒度的炭與礦漿接觸的時間不均衡，降低吸附效果。因此，提金用的活性炭粒度不能過大，也不能過小，而且要盡可能均勻。（4）礦漿性質的影響礦漿濃度的大小決定了礦漿的比重和流動性能?；钚蕴吭诘V漿中

15、彌散的均勻與否是影響炭吸附效果的一個重要因素。保持活性炭在礦漿中充分彌散的條件是礦漿比重與活性炭比重相等。礦漿濃度過大，其比重大于活性炭的比重，這使活性炭漂浮于礦漿表面。相反，礦漿濃度太小，造成活性炭沉于吸附槽的底部。這兩種情況都嚴重破壞了炭與礦漿的充分接觸，降低吸附效率。礦漿中的含泥量和濃縮作業(yè)中絮凝劑的添加量對礦漿粘度有決定性影響。礦漿中有機物會被活性炭吸附，占據炭的細孔內表面，降低吸附效率。另外，還會使活性炭的細孔中毒，降低活性炭的吸附性能。pH 值對 Au(CN)2-配對陽離子在活性炭上的吸附都有影響。當pH10 時，活性炭對氰亞金酸鹽的吸附較少，而對陽離子吸附較多。因此在有Ca2+、

16、Mg2+存在時，氰亞金酸鹽可作為離子被更多地吸附于活性炭上。生產中，pH=11 左右時吸附效果最好。當礦石中含有碳質物料時，這些碳質物料在炭漿工藝中會吸附已溶解的金，并隨尾礦一起流失，降低金回收率。南非Mintek（政府冶金研究所）進行了一系列研究，試圖通過添加某種試劑（如陳舊汽車油、胺類、烷基或芳基磷酸等），使礦石中的碳在氰化浸出之前有效地鈍化，使之不再吸附溶解金。研究表明，采用這種方法效果不是很明顯。尤其對炭漿工藝來說，不適宜采用這種方法。因為能使礦石中碳質物料鈍化的試劑會使吸附系統(tǒng)中的活性炭嚴重中毒，從而降低活性炭的吸附能力。美國選礦廠用兩個平行的炭漿法系列分別處理氧化礦石和碳質礦石，在

17、處理碳質礦石的流程生產成本非常高。（5）充氣量的影響一般來講，金的氰化浸出速度比活性炭吸附速度慢，因此，在炭漿工藝中，吸附系統(tǒng)中浸出作用仍在繼續(xù)進行，都需要充氣。過量的空氣鼓入炭吸附系統(tǒng)會7產生一些不良的副作用。空氣中的CO2氣體進入礦漿，產生 CO32-，進而與溶液中的 Ca2+、Mg2+等金屬離子生成的 CaCO3和 MgCO3等鹽類。新生碳酸鹽沉積物沉淀到活性炭顆粒上，會堵塞炭的微孔，降低活性炭的吸附能力。另外，碳酸鹽沉積物可在級間篩和管道中結垢，造成堵塞或跑槽。新生的碳酸鹽如果遇到BaSO4會迅速形成混合石膏沉積物，對吸附系統(tǒng)造成更為不利的影響。如果炭吸附系統(tǒng)中含氧濃度過高，由于活性炭

18、具有催化作用，將使溶液中的CN-分解，鼓風量太大時，溶液中的部分CN-可能以 HCN 氣體的形式被空氣帶走，因而造成氰化鈉消耗過大。（6）氰化物濃度的影響氰化物濃度是對炭吸附影響較大的參數之一。氰化物濃度過高，一些難浸的其他金屬也被溶解并被活性炭吸附，不但影響炭對Au(CN)2-的吸附，而且載金炭含雜質和氰化物消耗的量都會增大，同時會加重環(huán)境污染。另外，過量的游離氰化物會與 Au(CN)2-爭奪活性炭表面的吸附位置，降低吸附率。氰化物濃度過低，會降低金的浸出率。實際生產中，吸附系統(tǒng)的氰化物濃度一般保持在0.020.05%。（7）流程中存炭量的影響流程中的存炭量不僅要考慮吸附量和吸附率，而且還要

19、考慮物料消耗等因素。通常用炭密度來衡量流程中的存炭量和活性炭在流程中的分布情況。所謂炭密度是指單位體積吸附介質中活性炭的重量，一般以g/L 表示。不同的礦石性質、流程結構和活性炭種類，應采用不同的炭密度。一般來說，為提高載金炭品位，減少金屬從溶液中流失，各吸附槽的炭密度要成一定的梯度，沿流程從前到后，炭密度逐級增大，最后一級的炭密度要控制在第一級的23 倍。這樣的分布即有利于提高載金炭品位，也有利于提高吸附率。適宜的炭密度必須根據生產實踐確定和調整，所依據的原則是保證有較高的載金炭品位，并最大限度地提高吸附率。生產中，吸附流程前部炭密度一般控制在515g/L，后部炭密度控制在2040g/L。運

20、行中各槽的炭濃度應保持穩(wěn)定，并定時測定，當發(fā)現(xiàn)炭濃度出現(xiàn)較大波動時，可臨時通過串炭加以平衡。（8）吸附段數在尾液中金含量恒定時，增加吸附段數，可降低炭用量，增加炭的載金量，導致炭解吸費用的降低。然而，段數增加，會增加基建投資及礦漿攪拌的動力費8用，而且使操作麻煩。實踐經驗和研究表明，當氰化礦漿液相中原始金濃度為3g/m3左右時，以 56 段最適宜；金濃度高時，可適當增加段數。（9）炭的載金量及轉移速度 (流量)由于各炭漿廠吸附金的動力學及熱力學條件均不同，吸附系統(tǒng)中炭的轉移(串炭)速度也不一樣，但整個吸附系統(tǒng)中金的質量平衡要求：串炭速度與炭載金量的乘積是個常數，等于所處理的礦漿液相中帶入的金量

21、。要求串炭速度低，在吸附段數及吸附率要求一定的條件下，勢必要向吸附系統(tǒng)增加炭以及提高炭的載金量，造成系統(tǒng)內金的擱置量增加，使資金周轉受到影響。當然，提高炭的載金量，可降低炭的解吸和再生費用。因此，對于各炭漿廠來說有一個最佳串炭速度。由于多種因素的綜合作用，世界許多CIP 法工廠的載金炭容量與礦漿液相中金含量呈直線關系。因此，炭的平均流量與礦漿的流量之比基本為一常數。在實際生產中，活性炭流量是調節(jié)吸附過程(確保尾漿液相中金濃度不能超過允許值，在此前提下，使載金炭的金容量足夠高)的一個最基本的參數。（10）礦漿與活性炭在吸附槽內的平均停留時間對于 CIP 法提金廠，氰化礦漿中固體含量 (即礦漿濃度

22、，也可用礦漿的液固比表示)應有一適宜的范圍，因為礦漿過稠，會使炭粒浮于礦漿表面，不利于吸附，而且稠礦漿的粘度較大，會降低炭吸附金的速度；礦漿過稀，其密度減小，使活性炭容易沉積于槽底，更不利的是，對于一定的礦石量，礦漿濃度低導致礦漿體積增大。一般吸附時氰化礦漿，固體含量在30%45%，這主要是為了使活性炭能較好地懸浮于礦漿中，有利于攪拌法吸附金。礦漿在吸附槽中的平均停留時間的長短直接影響到槽體積 的大小，影響攪拌功率和基建費用。因此，它也是一個相當重要的工藝參數。（11）溫度吸附溫度升高，使平衡吸附容量下降，而吸附速度提高。11.4 解吸載金炭的品位一般為 48kg/t。采用一定的條件，使活性炭

23、上負載的金重新溶解的過程叫解吸。11.4.1 從載金炭上解吸金的機理9人們對活性炭吸附金氰絡合物的機理至今并不十分清楚，因此從載金炭上解吸金的機理也未研究透徹?？偟恼f來，活性炭吸附金是一個可逆過程。因此，從載金炭上解吸金是吸附金的一個逆過程。目前認為，活性炭從堿性氰化物溶液中吸附金，主要是以CaAu(CN)22離子對的形式被吸附的，該離子對與炭鍵的結合較為牢固。相比之下，鈉或鉀離子同金氰絡陰離子形成的離子對與炭鍵的結合則較松散，因而容易從炭上解吸下來。在實際生產上的解吸過程中，都采用氫氧化鈉加氰化鈉溶液將炭上鈣的金氰絡合物轉換成鈉鹽，然后再用這類溶液或水、或有機溶劑等將炭上鈉的金氰絡合物洗脫下

24、來。金的解吸過程是個緩慢的固相和液相間的質量傳遞過程。另外，主要是鈉的金氰絡合物需通過顆粒度較大的活性炭的微孔內部的擴散，這一擴散很慢，即使采用有效措施 (如提高解吸溫度，向溶液中加入有機溶劑等)，也需較長的時間才能將金解吸得較徹底。11.4.2 影響載金炭解吸金的因素通過從載金炭上解吸金的不同解吸方法的研究和大量的生產實踐，人們認識到解吸劑、溫度、壓力及解吸時間等一系列因素都對金的解吸產生很大的影響。這里對這些因素將作系統(tǒng)的描述。（1）解吸柱的幾何尺寸解吸柱一般呈圓柱形，其長度與直徑之比稱為長徑比。長徑比大于6 時解吸液流速對解吸效果影響不明顯。就是說，適當增加長徑比，可方便操作和縮短解吸時

25、間 ，長徑比最小極限為 6。（2）解吸柱內解吸液的流態(tài)炭在解吸柱內受解吸液上升流的作用，體積會有一定的膨脹，膨脹的程度與解吸液流量有關。解吸液流量過小，呈滯流狀態(tài)，炭膨脹程度小，在橫斷面上流速分布不均，炭與解吸液接觸不好，解吸液流量增大，解吸柱內呈活塞流狀態(tài)，橫斷面上流速分布較均勻，炭的膨脹程度增大，與解吸液接觸較好，解吸效率比較好。解吸液在解吸柱內的流動狀態(tài)除受流量影響外，還與載金炭載柱內的充填特性有關，如果載金炭各處充填不均勻，或載金炭中含有礦泥和木屑結成的大塊，極容易產生溝流，破壞炭與解吸液的充分接觸，導致解吸效率下降。另外，解吸柱內的硬塊要及時清除，篩網要定時清理。10（3）解吸時間解

26、吸液的含金品位和解吸率是解吸時間的函數，當解吸液流經解吸柱時，會在解吸柱入口處比較狹窄的范圍內產生迅速而有效的解吸作用。在解吸液繼續(xù)前進的過程中，由于含金品位不斷升高，解吸作用逐漸減弱。隨著解吸液不斷輸入，入口處的炭含金與解吸液含金逐漸趨向平衡狀態(tài)，迅速而有效的解吸作用逐漸向出口方向移動，其移動速度與解吸條件有關，但比解吸柱內流體線速度慢得多。當強解吸作用到達出口時，貴液品位急劇下降，直至與貧液品位相當為止。此時解吸到達終點。到達終點所需的時間為解吸時間。解吸時間因解吸方法、載金炭品位，平衡關系、炭粒的內擴散速度和操作條件等不同而變化，需根據實際情況嚴格而靈活地掌握。時間短則降低解吸率，時間過

27、長則增加成本，降低設備利用率。（4）解吸溫度溫度是解吸過程中的重要因素。它影響Au(CN)2-的可溶性，溫度越高，Au(CN)2-的溶解度越大；溫度高低又有效地影響解吸液中CN-的活度和水分子的能量。溫度增高時， CN-水化膜變薄，其本身變薄，其本身活度增大，從炭粒微孔中交換 Au(CN)2-的能力增強，解吸效率提高。解吸柱內各溫度要求均勻，溫差越小越好。因此解吸柱外部必須保溫。但是，溫度過高將會導致解吸液中CN-被分解，反應式如下：CN-1/2O22H2ONH3HCO3-這將使氰化物的消耗大量增加。因此必須經常分析解吸貧液中氰化物和氫氧化物的濃度，必要時及時補加。試驗表明，CN-的分解速度在

28、 120以下時比較小，超過 130時分解速度直線上升，有時CN-損耗率高達 50%，這種情況在氰化物用量低時尤為明顯。（5）解吸液分解在解吸溶液中，一般都含有NaOH 和 NaCN 成分。當 NaOH 濃度一定時，氰化物宜選用較高濃度，以緩沖CN-被氧化或聚合而對解吸產生的不利影響，保證實現(xiàn)理想的解吸效果。同樣，當NaCN 濃度一定時， NaOH 濃度降低，也會降低解吸效率。解吸液將出現(xiàn)黃棕色，嚴重時變成淡藍色。解吸液中各種成分的適宜濃度因解吸工藝和操作條件的不同而變化。（6）解吸液流量11解析液流量一般用單位時間內通過解吸柱的炭床體積數表示。適當的解吸液流量與解吸柱的長徑比有關。長頸比小的解

29、吸柱（短柱）流量應大些，而長頸比大的解吸柱（長頸）流量可小些，這是為了保持一個相對適宜的流體線速度。試驗證明長頸比大于 6 的解吸柱，解吸液流量在每小時15 個炭床體積范圍內，解吸率波動較小。如果解吸作業(yè)控制在8h 完成，則每小時 23 個炭床體積的流量效果較好。（7）載金炭一般地，載金炭不是很干凈的，炭中常含有一些雜質，如木屑 礦泥、塑料導爆管等。木屑在解吸作業(yè)升溫過程中將被活化，增加吸附金的能力，并攜金流失；塑料導爆管在高溫解吸中會受熱變軟粘在出口篩網上，或與炭粒結成團塊，造成流程堵塞 ；載金炭中未洗干凈的礦粒等可能在解吸過程中產生硅酸鹽，增加解吸液的消耗。載金炭微孔的形狀對解吸效率影響很

30、大。瓶頸狀的微孔，孔內金不易解吸下來，所以，這種微孔含量較多的炭解吸率比較低。11.4.3 解吸方法目前常用的解吸方法有以下六種：（1）常壓堿-氰化物解吸法解吸液為 NaOH（11.5%）-NaCN(0.2%0.3%)水溶液，解吸溫度8595，解吸時間 5072h，當解吸液中金濃度小于23mg/L 時停止。（2）加壓解吸法（壓力 250450kPa，溫度 125150）起始解吸劑組成為 1.0%NaOH0.2%NaCN。從吸附系統(tǒng)中提出的炭漿混合物首先經過洗炭篩進行炭漿分離，分離出的礦漿返回吸附系統(tǒng)，載金炭用水沖干凈后送入解吸設備內。有些礦山為了除去炭上吸附的無機堵塞物和賤金屬，在解吸前先對載

31、金炭進行酸洗。按要求配置好解吸液，然后用泵揚出，使之通過熱交換器、加熱器、從解吸柱底部給入，從頂部排出，再經過濾器除去溶液中的粉炭、細泥后，通過熱交換器降溫，最后返回解吸液槽。如此不斷的循環(huán)，解吸系統(tǒng)逐漸升溫。這一循環(huán)過程叫做小循環(huán)，其目的是使解吸系統(tǒng)預熱，并使解吸液含金濃度不斷提高，經過一定時間后，解吸系統(tǒng)的溫度、壓力、貴液品位等條件達到要求時，將電積作業(yè)置于循環(huán)系統(tǒng)。此時，由解吸設備排出的貴液經過濾和熱降12溫后給入電積作業(yè)，金載電積槽內沉積載陰極上，電積貧液返回解吸液槽，繼續(xù)循環(huán)解吸。這一循環(huán)過程叫做大循環(huán)。大循環(huán)持續(xù)的時間視解吸效果而定。解吸結束后，貧液含金一般低于10mg/L，解吸炭

32、含金一般低于 100g/t。解吸炭在排出解吸柱之前要先降溫、泄壓，并用清水將炭洗至中性，然后排出進行再生處理。（3）AARL 法用 3%HCl 溶液于 90對載金炭進行酸洗， 3060min 后排出酸液，水洗滌炭 1h，浸泡液排入富金解吸液槽，最終在120和 100kPa 壓力下用 56柱床體積 純水淋洗，水流量為 2 柱床體積 /小時，最終貧炭上金含量達100g/t。富金淋洗液與浸泡液合并，進行鋅置換回收金。（4）有機溶劑強化解吸法在解吸劑中加入有機溶劑，如乙腈、乙醇、甲醇、丙酮、甲基乙基酮等，則金在炭與解吸劑之間的平衡分配向有利于金的解吸方向移動。研究表明，有機溶劑中的丙酮、甲基乙基酮促進

33、金的解吸比乙醇更有效，而乙腈比這兩種酮更有效，可望它成為低溫解吸金的理想添加劑。（5）有機溶劑蒸餾汽提解吸法有機溶劑蒸餾汽提解吸法是將有機溶劑蒸餾成氣相再與載金炭作用。該工藝由解吸柱、蒸餾釜、冷凝器和冷凝液回流系統(tǒng)組成?；疽c是：經過酸洗去除了鈣、鎂鹽類后的載金炭，用0.51.0 柱床體積的 2%5%NaCN2%NaOH溶液浸漬，然后將濕炭裝入解吸柱，將少量新配制的堿性氰化液加入0.5 柱床體積甲醇（也可用 乙腈）后裝入蒸餾釜中，經蒸餾，醇蒸汽上升進入載金炭柱，與冷而濕的炭作用，醇、水及解吸下來的金屬氰化絡合物落入釜中，再蒸餾、再汽提載金炭，如此反復，且蒸餾溫度逐漸上升到73。炭柱內溫度也相

34、應上升。這時，汽提過程中的水氣在炭上首先冷凝并將解吸下來的化合物流入釜中，而甲醇蒸氣穿過炭層進入冷凝器，液態(tài)醇經回流系統(tǒng)進入炭柱頂部，如此操作直至解吸完成。（6）不加 NaCN 的常壓解吸法在解吸中不加氰化鈉，其他解吸條件與常壓法相同，所用炭為-6+16 目的椰殼炭，塔內裝 1t 負載炭，解吸前不作預處理。該工藝的主要優(yōu)點是節(jié)省氰化鈉，改善了操作條件。1311.4.4 解吸設備（1）解吸柱解吸柱是解吸作業(yè)的主要設備，其結構隨解吸方法不同而異。目前常用的有加壓解吸柱和常壓解吸柱。加壓解吸柱用1Cr18Ni9Ti 不銹鋼焊接而成，具有很高的強度和耐腐蝕性。柱體為圓柱形，上下端蓋均為球面型。解吸柱的

35、幾何尺寸在工藝上是有要求的。筒體直徑與柱高之比一般要求在1:(46)。上端蓋上有載金炭進口、壓力表接口和壓力安全裝置接口等，下端蓋上有排炭口、解吸液進口和貧液放口等。上下端蓋與柱體大法蘭連接，其它進出口短管也用法蘭與外部管路或儀表連接。在柱體上部裝有管式篩，與貴液出口相連，也叫出口篩，其作用是防止載金炭隨貴液從管路流出，柱體下部裝有平面篩，也叫底部篩，其作用是防止炭進入解吸液管路。解吸柱的機械強度要符合部頒“石油化工壓力容器設計規(guī)定 ”的要求。為了減少熱損耗和保護操作人員的安全，整個解吸系統(tǒng)的設備和管路都要采取保溫措施，一般的保溫措施是在設備和管路外抹一層 50100厚的石棉瓦，或者包裹一層泡

36、沫石棉材料。常壓解吸柱的結構與加壓解吸柱大體形似，只是強度要求不很嚴格，可用A3鋼板焊接。解吸液加熱一般也采用專門的加熱器，但在一些較小的解吸柱上自帶電加熱器。根據電阻絲安裝位置不同，分為內加熱和外加熱兩種方式，由于內加熱方式熱量損失較小，因此被廣為采用。（2）過濾器從解吸柱排出的貴液中含有少量粉炭和礦泥，為防止這些固體顆粒堵塞管路和設備，或進入電積槽降低金泥成色，必須對貴液進行過濾。加壓加溫解吸及常溫解吸常用的過濾為濾器，它由圓形筒體、濾芯、上下端蓋等部件組成，除濾芯外，各部件均采用不銹鋼材料，強度要求和解吸柱相同。濾芯的數量和規(guī)格由所需過濾面積確定。濾芯上均布0.05mm 以下的微孔，使貴

37、液容易通過。貴液從筒體側壁進入過濾器，通過濾芯從底部排出，固體顆粒則留在過濾器內。濾芯材料一般采用剛玉，但在加溫加壓解吸系統(tǒng)中，這種濾芯很容易破碎。有些炭漿廠采用不銹鋼管鉆孔后做骨架，外包不銹鋼網，在篩網和骨架中間充填鋼棉，以此代替剛玉濾芯。實踐證明，這種濾芯使用效果非常好。（3）熱交換器14在加溫加壓解吸中，貴液溫度一般在100以上，解吸與電積之間用管路直接連接，中間不設貴液貯槽，這樣，給入電積作業(yè)的貴液溫度就比較高，當貴液溫度高于 90時，會對電積作業(yè)產生不利影響。另外，電積貧液溫度一般低于 90時，在給入解吸柱之前須加熱至100以上。熱交換器的作用就是把貴液的熱量傳遞給貧液，同時完成貴液

38、降溫和貧液預熱兩項任務，降低加熱解吸所消耗的電能。常用的熱交換器有板式和管式兩種。板式熱交換器熱效率比較高，缺點是容易泄露；管式熱交換器安全可靠，但換熱效率低，板式熱換器由一系列不同形式的換熱板，根據需要可組成各種流程，使冷熱液體流動的方向不同，但必須保證每片換熱版的兩面流過冷熱不同的液體，從而達到熱量充分交換的目的。板式熱交換器由換熱板、壓緊板、框架、定位滑道及壓緊螺栓組成，換熱板多用不銹鋼制成，兩板之間用膠條密封。管式熱交換器結構簡單，由頭蓋、殼體、后蓋和管束等組成。依據工藝需要可采用雙管程或四管程結構。（4）電加熱器解吸液加溫多采用電加熱器?？捎貌讳P鋼板焊接而成，制作時強度要求與解吸柱相

39、同，另外還需附設溫度控制和流量保護裝置，以保證解吸溫度穩(wěn)定，并防止電阻絲因斷流而燒毀。電加熱器由筒體、電阻絲、接線盒等組成。11.4.5 操作程序解吸作業(yè)是批量進行的，每個批量由下列工序組成：（1）載金炭裝入解吸柱（2）解吸液制備（3）解吸電積循環(huán)（4）解吸炭排出解吸柱載金炭一般靠自流由載金炭貯槽裝入解吸。裝炭前應檢查解吸柱內各部件是否正常，重點檢查出口篩。裝炭過程中要注意炭的質量，防止大塊物料混入。炭中礦泥和木屑含量如果較大，必須仔細清理和沖洗。裝炭過程中要避免頻繁開閉閥門，防止炭被擠碎。當一個解吸批量完成后，應當排出一部分解吸液，并按技術要求重新制備相同體積的解吸液，沒有必要每批都完全換用

40、新制備的解吸液。但要注意定期檢查15解吸液成分，各種有用成分與技術要求差距較大時，要在補充新解吸液進行調整。如果有害成分（如重金屬離子等）含量較高時，要增大用新解吸液的比例，必要時可以全部更換。解吸和電積循環(huán)開始運行之前，除解吸電積回路外，其他所有閥門都應該關閉。解吸液一般用計量泵輸送以便在循環(huán)過程中根據需要隨時調整解吸系統(tǒng)的壓力和流量。解吸初期，貴液溫度和品位都比較低這時進行“小循環(huán)” ，當各項條件都達到電積要求后，將電積槽置于循環(huán)回路中，開始進行“大循環(huán)” 。解吸電積循環(huán)結束后，須用冷卻水使解吸柱內溫度降至90以下，然后打開解吸電積柱上部通風閥降壓，解吸炭通過水力噴射器輸送到解吸炭貯槽。至

41、此，一個批量作業(yè)就完成了。11.4.6 操作注意事項（1）載金炭篩上的沖洗水很重要。水量過少，載金炭粘附的細泥會進入解吸電積系統(tǒng)，引起炭在柱內結塊，水量過大，大量的水隨礦漿一起返回吸附系統(tǒng)，降低礦漿濃度。為保證既能將載金炭沖洗干凈，又不使大量水返回系統(tǒng)，有的炭漿廠在載金炭篩底部漏斗中間加一塊隔板，將沖洗水與礦漿分開并分別排出，效果很好。（2）解吸柱內載金炭的裝入量對解吸影響也很大。設計中，解吸炭的床層位置一般總是低于柱內出口篩，在解吸過程中，如果載金炭中夾雜的木屑等雜物過多，很容易在上升解吸液流的帶動下集中于溶液出口處，造成出口篩堵塞。實際生產中，有些炭漿廠將柱內炭的床層位置控制在剛好沒過上部

42、出口篩網，這樣，木屑等比重小的雜物總是處在出口篩上部的表面或區(qū)域，不會堵塞篩網。但要防止裝炭量過多，造成炭的膨脹體積減少，影響炭與解吸液的接觸，最終影響解吸率。(3)載金炭中總是有少量粉炭和礦泥，在解吸過程中，這些固體雜質會通過解吸柱出口篩網進入貴液。為了保證電積金泥的質量，貴液過濾器的有效運行就顯得至關重要。濾芯必須符合技術要求。另外，當過濾器內積存了大量雜質后，濾芯會被堵塞。因此必須定期清理過濾器內的雜質，34 個月更換一次濾芯。對解吸柱出口篩網也需每月清理一次。（4）解吸液是高堿度介質，在高溫條件下，管路和設備極易結垢，嚴重時會造成流程堵塞，因此必須定期清洗，一般每6 個月清洗一次即可。

43、清洗溶16液用 510的稀硝酸。清洗方法為用泵輸送稀硝酸溶液，使之循環(huán)通過需清洗的回路。需注意的解吸柱，熱交換器及易腐蝕的設備，儀表和管路不能置于清洗回路中，必要時須單獨處理。（5）采用加壓解吸時，必須隨時注意觀察整個解吸系統(tǒng)的壓力情況，并保證根據要求隨時調整解吸液輸送泵和壓力控制閥，以保證整個系統(tǒng)壓力穩(wěn)定，防止發(fā)生安全事故。如果系統(tǒng)或局部設備、管路壓力突然升高，應立即停車檢查，消除故障再重新開車，解吸系統(tǒng)容易發(fā)生堵塞故障的部位有：解吸柱出口篩網、過濾網、熱交換器、管路和閥門等。11.5 電解沉積11.5.1 電解與電積電解過程分為兩種，一種是可溶陽極電解，即陰極上析出之金屬來源于陽極板，電解

44、液只起導電作用，此種電解又稱為電解精煉。另一種是不溶陽極電解，就是說陰極上出之金屬不是來源于陽極板，而是來自電解液中的金屬離子（或絡離子） 。把電解液中的金屬沉積在陰極表面上，從而達到回收金屬的目的，這種電解又稱為電解沉積。解吸貴液中含有Au(CN)2-和Ag(CN)2-，在電積槽中將其中的金銀回收的過程屬于電解沉積，簡稱電積。11.5.2 電積反應在電積過程中，貴液中的 Au(CN)2-和Ag(CN)2-在電極作用下被還原，金屬金、銀沉積在陰極上成為產品，同時在陰極還有氫氣產生。在陽極和主體溶液中則有二氧化碳和氨等氣體產生。（1）陰極反應：Au(CN)2-eAu2CN-Ag(CN)2-eAg

45、2CN-2H+2eH2由于 Au+、Ag+的放電電位高，所以陰極首先發(fā)生Au+、Ag+的還原反應。在金銀電解沉積的條件下， H+在陰極放電的反應實際上很難發(fā)生。（2）陽極反應：2OH-H2O1/2O22e綜合陰極和陽極反應，總的電化學反應為：2Au(CN)2-3H2O2Au1/2O24HCN2OH-2Ag(CN)2-3H2O2Ag1/2O24HCN2OH-17（3）主體溶液中的反應：2CN-O24H2O2NH32HCO3-OH-H+H2OHCO3-OH-H2OCO32-電積過程中還伴有其他化學反應發(fā)生，如在電積后期Au(CN)2-、Ag(CN)2-濃度逐漸降低， Cu2+還原電位有可能高于金銀

46、離子還原的電極電位而在陰極上析出。金屬電積過程的界面反應包括兩個連續(xù)進行的步驟，即金屬離子或它們的絡離子的陰極還原和金屬原子在電極上的結晶。11.5.3 影響電解沉積的因素解吸工藝所得的金、銀均以氰化絡合物Au(CN)2-、Ag(CN)2-形式存在，在電積過程中，陰極析出金、銀金屬，同時還由于水的還原而析出氫；在陽極析出氧，并發(fā)生氰離子的氧化而析出CO2和 N2。影響電積的主要因素有：（1）金濃度 金濃度的高低 ，意味著向陰極表面擴散的金氰絡離子數量的多少；濃度降低，金的沉積速度減慢，金的回收率降低，電積金的電流效率也降低；（2）氫氧化鈉濃度 電積液中氫氧化鈉能強化電積的進行，隨著氫氧化鈉濃度

47、的增加，金的沉積速度增加，金的沉積速度加快，金的回收率增加；（3）電解槽的進液速度 電解槽的進液速度增加，一次通過電積的金沉積率下降。這是因為進液快，在相同時間內通過電解槽的流量增加，單位陰極表面積的處理量增加之故。（4）陰極表面積 陰極表面積增大，擴大了電積液中 Au(CN)2-與陰極的接觸機會，有利于金的沉積，可提高金的沉積效率。因此，目前金的電積多采用比表面積很大的鋼綿或碳纖維作陰極。（5）槽電壓 槽電壓升高，電積電流升高，金的電積速度加快，電流效率下降。其原因是引起水的電解及其他雜質的析出，致使電能消耗增加。（6）溫度 電積液溫度升高，使電積液導電率增加和Au(CN)2-的擴散速度加快

48、，從而使金的沉積速度加快，金的電積率提高，但溫度升高引起電積液蒸發(fā)量增加、熱量擴散，勞動條件惡化。所以應適當控制電積液的溫度。1811.5.4 操作管理在電解沉積的操作管理中，除對電積貴液的成分、槽電壓、電積溫度、流量、電流密度等進行定時測定、調整外，還要注意做好以下工作。（1）陰極的移動。國內炭漿廠多使用平行板電積槽，這種電積槽的特點之一是陰極含金量由進液端向出液端逐漸降低。陰極的載金量是有限的，當達到容量極限時，就會降低電積效率。另外，陰極上充滿了沉積的金泥后，也會阻礙電積溶液的均勻通過。因此，陰極上沉積金泥達到一定程度后，要及時取出，并補充新的陰極，以保證電積作業(yè)的繼續(xù)進行。一般地，每千

49、克鋼毛陰極可載7kg 金和銀。生產中可計算或根據經驗確定提取陰極的時間和提取數量。提取的程序為先從進液端提出若干個舊陰極，然后將剩余陰極逐級往前串動，最后在排液端補充相同數量的新陰極。提取舊陰極時，除考慮載金量外，還要看鋼毛的狀況。有些情況下，鋼毛因腐蝕和其他原因會溶解，可視具體情況補充或更換新鋼毛。（2）清理槽底沉積物。在電積槽的底部，往往沉積著許多脫落的金泥，這是由于陰極負載量過大或銀在陰極上沉積不牢脫落的。當沉積物太多時，可能會在槽底將陰極和陽極連接起來，造成極間短路。因此要經常檢查槽底沉積物的情況，沉積物太多時，要及時清理。此外，要保證電積槽前的過濾器正常工作，防止載金炭中的礦泥和粉炭

50、隨貴液進入電積槽。（3）電接點檢查。陰極和陽極一般是用軟管導線與母線板連接的。由于電積貴液具有很強的腐蝕性，很容易造成電接點腐蝕，大大增加接點處的電壓降，降低電積效率。因此，必須定期檢查各接觸點，并及時消除腐蝕和虛接。此外，在陰極框中，鋼毛與陰極探棒接觸，陰極探棒長期處于強堿性的熱溶液中，容易結垢，也會大幅度增加陰極與探棒之間的接觸電壓降。因此必須定期清洗陰極探棒表面，改善其與鋼毛的接觸性能。11.6 活性炭的再生活性炭再生是當活性炭吸附了大量雜質后降低或失去了吸附能力，為除去這些被吸附的雜質，使炭重新恢復吸附活性所采取的技術措施。在炭漿法工藝中，炭吸附系統(tǒng)是一個多組分共存的復雜體系，活性炭在

51、該體系中除對金銀有選擇性吸附外，對各種有機物（主要是潤滑油、揮發(fā)油以及絮凝劑和浮選藥劑等各類化19學藥劑）和賤金屬氧化物（主要是CaCO3、MgCO3、Fe(OH)3、SiO2等）也有很強的吸附能力。這些物質在解吸系統(tǒng)中很難被除去。隨著活性炭不斷循環(huán)使用，這類物質在炭上不斷積累，炭的微孔內就會積存大量雜質，減小可利用的微孔表面，甚至會造成微孔堵塞，從而使炭對貴金屬的吸附活性降低甚至喪失。如不及時進行再生以恢復其活性，正常的生產將無法維持?；钚蕴吭偕ㄋ嵯春图訜嵩偕鷥刹糠?。酸洗的目的是為了除去活性炭上吸附的賤金屬氧化物，位于加熱再生之前。這是為了防止賤金屬氧化物在加熱再生過程中對炭的燃燒起催化

52、作用。酸洗可以用鹽酸，也可以用硝酸?？梢栽诮馕鳂I(yè)前進行，也可以在解吸作業(yè)后進行。國內炭漿廠多在解吸作業(yè)后進行。國內外生產實踐表明，酸洗只能除去炭上吸附的無機化合物的一部分，只能恢復活性炭的碘值和四氯化碳值，降低炭的無機灰分，對炭的吸附容量和吸附速度改善不完全。而加熱再生則可以除去炭上吸附的有機灰分，并能使大部分無機灰分受熱分解。經過加熱再生后，炭的吸附容量和吸附速度得到充分恢復，吸附活性可達到或接近新炭水平。因此，加熱再生是炭再生過程的主要和必要手段。（1）酸洗酸洗作業(yè)通常在常溫下進行。以一定床體積（一般為2 倍炭床體積）的稀酸溶液（硝酸或鹽酸）及水、稀苛性鈉溶液（一般為1%左右）各對解吸炭

53、浸泡一段時間（ 0.51.0h） 。每種溶液浸泡前都須將前面用的溶液排盡，然后用23 倍炭床體積的水沖洗，除去溶解物，并使炭恢復中性。當酸洗在解吸作業(yè)前進行時，有的炭漿廠不另設酸洗槽，酸洗在解吸柱內進行。酸洗的過程與在酸洗槽內相同。但須注意，由于解吸柱多用不銹鋼制作，在解吸柱內進行酸洗只能用硝酸，不能用鹽酸，以防解吸柱及管路遭腐蝕。正常生產中，為了設備安全，提高工作效率，酸洗作業(yè)最好在專用酸洗槽內進行。酸洗時，酸濃度不宜過大，因為濃酸（尤其是濃硝酸）對活性炭有軟化作用，使活性炭變得軟而易碎。也不宜過小，否則達不到酸洗的目的。一般情況下，酸濃度控制在 5%左右。酸洗以浸泡為主，不宜進行強烈攪拌，

54、否則會產生過多細炭，增大炭損失，并使酸洗反應變得過于激烈而難以控制。酸洗過程中加稀苛性鈉溶液的目的一方面是為了中和被炭吸附的余酸，另一方面可溶解炭上吸附的堿溶性物質。20使用硝酸和鹽酸都能改變炭的表觀密度，降低灰分，提高吸附速度。用兩種酸洗滌的效果差別不大。經過酸洗后，炭的各有關性能指標都會得到改善，如CaCO3含量、表觀密度、灰分等，吸附活性可恢復到新炭的30%50%，表 11-1 是某炭漿廠解吸炭經過酸洗后與新炭的對比結果。表 11-1 某炭漿廠解吸炭酸洗結果活性炭CaCO3含量%表觀密度 kg/m-3灰分 %吸附速度%解吸炭4.0562512.46.86酸洗炭1.365886.421.3

55、0新 炭0.364760.663.27注：吸附速度測定： 1g 活性炭在 1.6410-6的原液中攪拌吸附 60min，活性炭對溶液中金的吸附百分數。（2）加熱再生加熱再生過程包括四個步驟：干燥、炭化、炭化物的去除，冷卻。其基本原理如所示。圖 11-2 加熱再生原理圖1）干燥給入再生設備的炭含水量一般在40%50%。干燥過程的主要目的是使炭微 孔內的水分蒸發(fā)掉。溫度在100150。在此溫度下，一少部分物質受熱分解，或因水蒸氣的蒸餾作用而被除去。2）炭化干燥脫水后的活性炭繼續(xù)加熱至700左右，在加溫過程中，沸點較低的組分相繼揮發(fā)脫附，處于吸附狀態(tài)的高沸點組分受熱分解，生成的低分子物質一反應排出水

56、蒸氣煙道氣水分及低沸點物質、揮發(fā)性物質以及熱化解生成的低分子物質脫離炭加熱H2O、CO2加熱CO、H2水分蒸發(fā)、干燥 100用過的活性炭有機物碳化，100800用水分蒸發(fā)、CO2炭化有機物氣化，800900冷卻21部分脫附，殘留物則炭化。這部分炭化物有可能引起活性炭微孔堵塞和變形，從而降低炭的有效表面積。3）炭化物的去除炭化了的有機物必須用水蒸氣、二氧化碳和氧等氣體使之汽化，并從微孔中除去。在此過程中最重要的是只讓附著在活性炭上的有機炭化物汽化，而保證活性炭本身的基質不受損失。這需要嚴格控制再生溫度和再生氣氛。用于炭再生的氣體中，氧對炭的基質損害最大，因此對其含量必須嚴格控制，一般不能超過2%

57、。生產實踐中，一般用于水蒸氣作為汽化氣體，這是因為水蒸氣比較易得，在炭的干燥階段，活性炭被干燥的同時，也產生了作為汽化氣體的水蒸氣。若用其他氣體，則需另外輸入。此外，水蒸氣可保護炭少受損失。加熱再生的化學反應基本屬于水煤氣反應。用水蒸氣汽化時，不可避免地會有氧滲入再生窯，參加反應。反應式為：2CO2H2OCOCO2H2CH2OH2CO-130.377J（無氧時）如果用二氧化碳作為汽化氣體，反應式為：CCO22CO-170.781J4）冷卻從再生設備中排出的再生炭，可以水淬冷卻，也可在空氣中自然冷卻。水冷可使炭的機械強度有所增加，但活性稍有降低。空氣中冷卻的再生炭機械強度比較低，炭的損失較大，但

58、活性較水冷炭稍高一些。這是因為目前常用的臥式再生窯排出的再生炭溫度比較高，一般在750800左右，呈微紅熱狀態(tài)，進入空氣中遇氧產生燃燒反應，從而改變炭的孔隙結構，導致上述結果。再生效果的好壞取決于再生條件的控制。最佳再生條件的制定受多種因素的影響，如活性炭類型、炭被污染的程度、再生設備的性能等。因此不可能制定出一個通用的標準。不過，活性炭再生作業(yè)原則上應達到下述目的：再生過程中炭的損失最小，再生炭具有較高的吸附活性和抗磨損能力。但炭的吸附活性與抗磨損能力是相互制約的兩項指標，即吸附能力越高的活性炭，其抗磨損能力相對越低，反之亦然。因此，必須兼顧各項指標，綜合考慮，確定出最佳再生條件。溫度是加熱

59、再生的重要條件。隨著溫度升高，活性炭的灰分降低，磨損損失增大，抗磨能力降低，吸附速度加快，活性增加，見表 11-2。表 11-2 溫度對炭再生效果的影響22再生溫度（）表觀密度（kg./m-3）灰分（%）磨損損失（%）吸附速度（%）65065017.30.5535.9270065016.20.6236.8475065014.80.6736.9181065014.41.0740.02注： 1、活性炭在再生窯內滯留時間30min；2、給炭含水 39%；3、測定條件是非標準的，表中數據為相對值。在干燥、炭化階段，升溫不宜太快。特別是炭化階段，如果升溫太快，對活性炭的活化會產生極壞的影響。在815以上

60、的溫度進行活化時，活性炭本身不可避免地要被燒失，這種燒失還受活性炭內部浸入的水蒸氣和二氧化碳氣體多少的影響。在高溫加熱再生時，這種損失占活性炭損失量的大部分。因此，實踐中干燥和炭化階段的溫度一般控制在400700，活化階段的溫度控制在650800。實際上，由于水蒸氣和炭的吸熱作用，實際溫度一般在750左右。所謂再生時間是指在活化階段水蒸氣與活性炭反應的時間。實踐中一般控制炭在再生窯內的滯留時間。滯留時間對再生效果的影響見表 11-3。生產中最佳滯留時間由試驗確定，通常控制在2030min。再生時間過長不僅會增加炭的損失率，嚴重時還會使已經恢復的吸附活性再次失掉。表 11-3 滯留時間對再生效果