CN100334237C

CN100334237C - 一种载金活性炭的再生方法

Info

Publication number: CN100334237C
Application number: CNB031341950A
Authority: CN
Inventors: 王同华; 宋成文
Original assignee: Dalian University of Technology
Current assignee: Dalian University of Technology
Priority date: 2003-08-30
Filing date: 2003-08-30
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2023-08-30
Also published as: CN1490419A

Abstract

本发明属于新材料技术领域，涉及到一种载金活性炭的再生方法，特别是涉及到使用微波技术再生载金活性炭的方法。其特征在于以微波为热源，利用其能量转化效率高，加热均匀，速度快及特有的加热方式—从物料的内部开始加热等特点，直接作用与活性炭，使其在短时间里把活性炭中的杂质特别是有机物杂质解析出来，以达到再生载金活性炭的目的。本发明涉及的载金活性炭微波再生工艺属连续式再生工艺。由原料加料干燥、微波再生、产品冷却回收等工艺构成。其效果和特点是：工艺过程简单，操作方便，活性炭的再生效果好；再生时间短，高效节能，生产成本低，不污染环境。本发明广泛适应于载金活性炭的再生利用。

Description

一种载金活性炭的再生方法

技术领域

本发明属于新材料技术领域，涉及到一种载金活性炭的再生方法，特别是涉及到使用微波技术再生载金活性炭的方法。

背景技术

在目前的黄金工业生产中，活性炭作为炭浆提金工艺中从氰化金吸附黄金的吸附剂发挥了极其重要的作用。它的品质、性能的优劣，直接关系到黄金的产品收率及纯度，进而影响到黄金的生产成本与经济效益。由于在活性炭回收黄金的工艺过程中，随着活性炭循环使用次数的增多，浸出液中的杂质不断地被活性炭吸附，显著地降低了活性炭的吸附能力，以致于造成活性炭“失活”。因此，必须通过再生，才能恢复活性炭的吸附能力。然而，传统的载金活性炭再生技术除了各自的弊端外，通常还存在着有三点共同的缺陷：再生过程中活性炭损失大；再生后活性炭吸附能力会有明显下降；再生时产生的尾气会造成空气的二次污染。因此，对传统的再生技术进行改进，或探索全新的活性炭再生技术已成为当务之急。

活性炭微波再生技术是在热再生法基础上发展起来的新型活性炭再生技术。与其他方法相比，它的加热方式很特别，具有许多其它加热过程所不具备的优点：属非接触加热，是能量传递过程，而不是热量传递过程；加热从物料内部开始，是整体性加热，加热物料具有选择性；加热速度快，并可快速启动和关闭；具有更高的安全性并易于自动化。所以，活性炭微波再生技术不仅具有再生时间短、能耗低、工艺简单、操作简便、不污染环境等特点，同时还具有再生炭的吸附性能恢复率高、机械强度和粒度不改变、炭损失率极低等优势。是一个高效、节能，具有很大应用前景的活性炭再生新技术。

现有的微波再生技术如CN001130.379中所介绍的再生方法，仅限于对处理气体的活性炭，特别是载有挥发性非极性有机物活性炭的再生，而且处理工艺过程比较复杂，属间歇式操作。CA2008242中所介绍的微波再生方法虽然可以用于载金活性炭的再生，但同样存在再生工艺繁琐等问题，大大增加了其再生成本。其它的微波再生方法(RU2109828，US5367147)，则主要再生用于水净化，污水处理，有机蒸汽及溶剂回收处理等活性炭，而针对载金活性炭的再生工艺还未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单的载金活性炭微波再生工艺—连续式载金活性炭微波再生工艺，除去活性炭中的杂质特别是有机物杂质，恢复活性炭的吸附能力，解决现有载金活性炭再生技术所存在的工艺复杂、高能耗低效率、活性炭损失大、污染环境等问题。以降低活性炭的再生成本，提高经济效益。

本发明的技术方案是以微波为热源，利用其能量转化效率高，加热均匀，速度快及特有的加热方式—从物料的内部开始加热等特点，直接作用与活性炭，使其在短时间里把活性炭中的杂质特别是有机物杂质解析出来，以达到再生载金活性炭的目的。

本技术方案是通过如下技术路线来实现：

未再生原料活性炭首先被置于加料干燥器中进行预干燥，然后经传送带连续不断地送入微波再生器中，受到微波辐射加热后其中的杂质特别是有机物杂质被析出，再生的活性炭则连续不断进入产品冷却回收器中被空气冷却降温，即得到的再生活性炭。被活性炭加热的热空气经管道输送到加热干燥器中加热干燥待再生的活性炭原料。

本发明采用的微波再生工艺所需控制的操作工艺参数有：微波功率、进料速率、冷却介质空气的流量及再生物料的加入量等。其再生效果用活性炭的吸附能力如碘值吸附量、苯吸附量的恢复率来表示。其计算公式为：

其中，ZXFL——再生活性炭的碘(苯)吸附量

WXFL——未再生活性炭的碘(苯)吸附量

XTXFL——新活性炭的碘(苯)吸附量

微波功率是影响载金活性炭再生效果的主要因素，微波功率越大，活性炭的再生效果越好。微波功率的选择除了决定于所再生物料的性能、含水量，还与微波的工作频率有很大的关系。工作频率低如915MHz，获得的功率大，工作效率高；工作频率高如2450MHz，所获取的功率小，工作效率低。在保证活性炭再生效果的基础上尽量选择较低的微波功率一般为10～30KW，应视再生物料的含水量和生产能力而定。

进料速率的快慢决定于物料在微波再生器中的停留时间，进而影响活性炭的再生效果。一般来说，物料在微波再生器中的停留时间的长短取决于物料的加入量，它的含水量及要达到的预期再生效果。物料的加入量越高，含水量越高，其停留时间就越长，反之亦真。但较长的停留时间会增加能量的消耗，提高生产成本。所以应视物料的加入量及含水量的大小来决定物在微波再生器的停留时间。但应在保证活性炭再生效率与生产能力的基础上，尽量降低物料的停留时间。一般为3～10min，物料的进料速率为0.2～0.5m/min，视物料的含水量及加入量而定

冷却介质空气流量大小的选择取决于再生后活性炭物料温度的高低。要达到预期的冷却效果如100℃以下，物料的温度越高，其空气流量应该越大。但过高的空气流量会对活性炭的性能如机械强度产生不利的影响，所以，应在保证冷却效果的条件下，尽量减小空气流量。一般为40～100m³/min，视产品活性炭的温度及加入量而定。

本发明的效果和益处是：与现有的载金活性炭再生方法相比，工艺简单、操作方便、活性炭的吸附能力恢复率高、再生效果好；再生时间短、高效节能、生产成本低；不污染环境。

附图说明

图1是本发明给出的连续式载金活性炭微波再生工艺的流程图。

图中，1原料加料干燥器，2微波再生器，3产品冷却回收器，4热载气输送管道。

原料加料干燥器(1)既是未再生活性炭的原料储罐，又是它的干燥器。在黄金生产中，需要再生的活性炭一般为湿料，在再生前最好进行干燥，以减少在再生过程中的能量消耗，本工艺利用在产品冷却过程中产生的热空气来加热干燥未再生活性炭，既简化了再生工艺，又降低了整个再生过程的能源消耗，可谓一举两得。

微波再生器(2)采用连续式微波再生装置(如图2所示)它是载金活性炭微波再生工艺的核心部分。由微波源2、辐射器1、传送带及传送设备5和吸收水负3载等四部分构成。微波源由连续波磁控管产生，微波能量借助辐射器辐射被活性炭吸收，吸收微波能量的活性炭被加热到高温使其中的有机物杂质分解而析出，以达到再生活性炭的目的。采用这种微波再生器可以得到大的功率容量，提高工作效率，并且在炉体的进口和出口处，设有吸收微波的水负载，以防止微波的泄漏。

产品冷却回收器(3)是再生后活性炭的收集装置。由于活性炭吸收微波能量后升温很高(600～800℃)，在收集前必须使其冷却到较低的温度(100℃以下)。本工艺以空气作为冷却介质目的是空气不仅可起到冷却作用，使再生活性炭的温度降低，而且还可以起到活化剂的作用，使再生活性炭达到一定程度的活化，增加部分孔隙结构，提高活性炭的吸附性能。与此同时，被加热的空气还可作为热载体经管道(4)到加料干燥器(1)中加热未再生的湿料活性炭。

具体实施方式

以下结合附图详细叙述本发明的具体实施方式和实施例。

实施例1

按图1所示的工艺流程，选用的工作频率为2450MHz，加入量为10g，停留时间为3min，含水量为62％，微波功率分别为406w、567w、700w，再生后其载金活性炭的碘值恢复率分别为33.69％、54.63％、100.96％，苯吸附值恢复率分别为97.21％、107.84％、106.42％。

实施例2

按图1所示的工艺流程，选用的工作频率为2450MHz，加入量为10g，停留时间为3min，微波功率为700w，含水量分别为38％、62％、88％，再生后其载金活性炭的碘值恢复率分别为97.53％、101％、95.23％，苯吸附值恢复率分别为100.10％、106.4％、109.79％。

实施例3

按图1所示的工艺流程，选用的工作频率为2450MHz，停留时间为3min，含水量为24.2％，微波功率为700w，加入量分别为20g、40g、60g，再生后其载金活性炭的碘值恢复率分别为109.96％、87.96％、85.33％。

Claims

1、一种载金活性炭的再生方法，是使用微波技术再生载金活性炭的方法，属连续式微波再生工艺，由原料加料干燥、微波再生、产品冷却回收工艺构成，其特征是：

(1)以微波为热源，原料活性炭被置于加料干燥器中进行预干燥，然后由传送带送入微波再生器中进行再生；

(2)前述微波再生器中再生后活性炭送入产品冷却回收器中被空气冷却，得到产品活性炭；

(3)用于活性炭加热的热空气经管道输送到加料干燥器中，加热干燥未再生的活性炭原料。

2、根据权利要求1所述的一种载金活性炭的再生方法，其特征是微波频率为915MHz或2450MHz、微波功率为10～30KW、物料的进料速率为0.2～0.5m/min、物料的停留时间为3～10min和冷却介质空气流量为40～100m³/min。