СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА Российский патент 1994 года по МПК C01B31/08 B01J20/32 

Изобретение относится к области сорбционной техники и может быть использовано в производстве активных углей и углеграфитовых материалов, предназначенных для извлечения примесей из жидких сред.

Известен способ получения сорбента, включающий пропитку гранул активного угля, имеющего 50-60% мезо- и макропор в общем объеме пор, растворами солей меди, хрома и серебра.

Недостатками известного способа является то, что полученный сорбент имеет низкую сорбционную способность при очистке жидких сред (по золоту 10-12 мг/г и по серебру 5-7 мг/г), что является следствием применения для пропитки угля с недостаточной величиной объема мезо- и макропор (имеющих общее название транспортных пор) в суммарном объеме пор, а также загрязнение очищаемой жидкой фазы металлами в результате их вымывания с поверхности активного угля.

Целью изобретения является получение сорбента, имеющего высокую адсорбционную способность при извлечении цианидных комплексов золота и серебра из жидких сред.

Поставленная цель достигается способом, включающим пропитку гранул активного угля раствором соли металла и их термообработку, причем для пропитки берут уголь, имеющий 65-85% мезо- и макропор (транспортных пор) в общем объеме пор, используют раствор соли меди, хрома, серебра, никеля или железа или их смеси и проводят пропитку при массовом соотношении металла и активного угля, равном 1:4-12, а после термообработки осуществляют измельчение при нагрузке на гранулы 20-200 кг/см².

Способ осуществляют следующим образом.

Берут гранулированный активный уголь, имеющий суммарный объем пор 0,8-1,2 см³/г, причем доля мезо- и макропор (транспортных пор) составляет 65-85% , и пропитывает его аммиачным или водным раствором соли меди, хрома, серебра, никеля или железа или их смесью, при массовом соотношении металла и активного угля, равном 1:4-12. Гранулы вылеживаются на воздухе в течение 0,5-2,0 ч и затем проводят их термообработку при 140-170^оС во вращающейся печи или печи кипящего слоя в течение 20-30 мин. Гранулы охлаждают на воздухе и подвергают измельчению на валковой дробилке, маятниковой мельнице или ином размольном аппарате с регулируемой нагрузкой, составляющей 20-200 кг/см². Полученный порошкообразный активный уголь затаривают в бумажные мешки или металлические барабаны и направляют потребителю.

П р и м е р 1. Берут 10 кг гранулированного активного угля с суммарным объемом пор 1,0 см³/г, имеющего 65% мезо- и макропор и пропитывают его 10 л аммиачного раствора соли меди, хрома и серебра при массовом соотношении металлов и активного угля, равном 1:4 в аппарате типа бетономешалки. Вылеживают гранулы на воздухе в течение 1 ч и затем термообрабатывают при 140^оС в печи кипящего слоя в течение 20 мин. Затем измельчают на валковой дробилке при нагрузке на гранулы 20 кг/см². Полученный сорбент показал сорбционную активность по золоту 25 мг/г и по серебру 14 мг/г при извлечении их цианидных комплексов из растворов с начальной концентрацией 10 мг/л.

П р и м е р 2. Процесс ведется как в примере 1 за исключением того, что берут гранулированный активный уголь, имеющий 85% мезо- и макропор, и пропитывают при массовом соотношении металлов и активного угля, равном 1:12. Измельчение проводят при нагрузке 200 кг/см². Полученный сорбент имел сорбционную активность по золоту 23 мг/г и по серебру 15 мг/г.

П р и м е р 3. Процесс ведется как в примере 1 за исключением того, что берут гранулированный активный уголь, имеющий 75% мезо- и макропор и пропитывают раствором хлористого никеля (при массовом соотношении никеля и активного угля равном 1:8. Измельчение проводят при нагрузке 100 кг/см². Полученный сорбент показал сорбционную активность по золоту 27 мг/г и по серебру 19 мг/г.

П р и м е р 4. Процесс ведут как в примере 3 за исключением того, что гранулированный активный уголь пропитывают раствором хлорного железа. Полученный сорбент показал сорбционную активность по золоту 25 мг/г и по серебру 18 мг/г.

В таблице приведены результаты исследования сорбционной активности полученных порошкообразных сорбентов при извлечении золота и серебра из цианидных растворов. Пропитку гранул осуществляли раствором аммиака меди, хрома и серебра при массовом соотношении металлов и активного угля, равном 1: 8. Исходная концентрация золота и серебра в цианидном растворе составляла 10 мг/л.

Как следует из данных, приведенных в таблице, при объеме мезо- и макропор в общем объеме пор, равном 65-85%, и измельчении гранул при нагрузке 20-200 кг/см² увеличивается сорбционная способность по золоту и серебру при извлечении их цианидных комплексов из растворов.

При объеме транспортных пор менее 65% или выше 85% от общего суммарного объема происходит снижение сорбционной способности вследствие ухудшения условий распределения металлов и их окислов в пористой структуре гранулированного активного угля.

При нагрузке на гранулы ниже 20 кг/см² не происходит увеличение микропор и мезопор до размеров 1,8-5,0 нм, при нагрузке свыше 200 кг/см² начинается разрушение всей сорбирующей структуры, что в обоих случаях приводит к падению сорбционной способности.

При заявленных параметрах процесса во всех исследованных случаях имело место увеличение сорбционной способности по золоту и серебру на 40-80%.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволит получить высокоэффективный сорбент для извлечения цианидных комплексов золота и серебра из флотационных растворов на предприятиях цветной металлурги и значительно повысить эффективность работы сорбционных установок.

Гранулы активного угля с содержанием транспортных пор в количестве 65 - 85% пропитывают раствором соли меди, хрома, серебра, никеля или железа или их смесью, термообрабатывают и измельчают при нагрузке на гранулы 20-200 кг/см² . 1 табл.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОРБЕНТА, включающий пропитку гранул активного угля раствором соли металла и их термообработку, отличающийся тем, что используют активный уголь с содержанием транспортных пор в количестве 65 - 85%, а после термообработки осуществляют измельчение при нагрузке на гранулы 20 - 200 кг/см². 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пропитку гранул активного угля осуществляют раствором соли меди, хрома, серебра, никеля или железа или их смесью при массовом соотношении металла и активного угля 1 : 4 - 12.