CN103225020B - 一种基于自由流电泳技术分离贵液中贵金属的装置及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于自由流电泳技术分离贵液中贵金属的装置及应用，其包含上板、下板，电泳室和电极室；上板、下板中镂空的激光雕刻成型的塑料膜形成电泳室和电极室；下板一端设有的进样孔，其位于“梯形”的上边；上板一端设有若干个的出样孔，其位于“梯形”的下边；电极室中分别安装有惰性电极用于制造彼此独立并且存在差异的电场。本发明利用自由流电泳可连续分离的优点，将其创造性的应用于工业生产上，不但扩展了自由流电泳的应用范围，而且提高了工业贵液分离的效率；FFE对贵液的初步分级效果可以使浓度提高60％；本发明设计并制作了一种新型的自由流电泳装置，造价低、结构简单、易于组装。

Description

一种基于自由流电泳技术分离贵液中贵金属的装置及应用
【技术领域】
本发明涉及自由流电泳分离领域技术领域，具体的说，是一种基于自由流电泳(FFE)技术分离贵液中贵金属的装置及应用。 
【背景技术】
自由流电泳(free flow electrophoresis，FFE)是半制备型分离技术，具有可连续分离、多种分离模式、无固体支持介质和分离条件温和等优势，特别适用于生物材料的分离纯化和制备。 
一般的电泳过程都是在一种支持介质中进行，以避免扩散和对流等干扰作用。最初的支持介质是滤纸和醋酸纤维素膜，目前这些介质在实验室已经应用得较少。凝胶作为支持介质的引入大大促进了电泳技术的发展，使电泳技术成为分析蛋白质、核酸等生物大分子的重要手段之一。然而，固体介质填充的电泳有很多的缺点。首先，其处理样品的含量不大，主要应用于分析以及小规模的分离纯化，而很少用于大规模的制备。其次，固体物质对样品的性质会产生一定的影响，如迁移距离、带电能力的改变。最后，有些固体填充料还会引起样品的吸附、变性，这些对样品的分离纯化以及大规模的制备都有很大的影响。 
氰化浸出提金是目前国内外处理金矿石的广泛应用的方法，追溯历史已有100多年。对于低品位金矿石，采用氰化堆浸工艺回收金，因其投资少，操作简便而备受青睐。氰化堆浸工艺在中国乃至世界各国的黄金生产中都占 有重要位置。氰化堆浸工艺在中国乃至世界各国的黄金生产中都占有重要位置。对金矿氰化后的“贵液”处理：可用锌粉对其置换，置换后生成的金泥含有贵金属、过量的锌粉、非金属杂质及少量氧化物，其中金和银的含量约为20～50％。 
根据相关报道，自由流电泳技术已可以成功分离小分子或离子，生物细胞甚至组织，并且可以得到很高的分辨率。本发明就是在工业贵液置换前对其进行初步分离，对贵金属中某些特定的组分进行富集，将其与其他组分区别收集。因为在氰化浸金法中，矿产中的各种金属元素和氰根络合成带有不同电量的配合物，利用各配合物的质荷比差异用自由流电泳对贵液进行预处理，从而达到预分离的目的。使得氰化金泥的成分变得单一，容易处理，减少药品消耗，从而为企业创造经济效益。此发明的优点是：工艺流程相对比较简单，直接经济成本较低，适应性强，工艺条件容易调整，设备问题容易解决，劳动条件较好等。 
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于自由流电泳技术分离贵液中贵金属的装置及应用。 
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 
一种基于自由流电泳技术分离贵液中贵金属的装置，上板、下板，电泳室和电极室；上板、下板中镂空的激光雕刻成型的塑料薄膜形成电泳室和电极室；下板一端设有进样孔，位于“梯形”上部；上板一端设有若干个出样孔，位于“梯形”下部；电极室中分别安装有电极用于制造彼此独立并且存在差异的电场。 
所述的上、下板，尺寸保持一致；梯形可以为直角梯形或等边梯形；上部和下部的尺寸比例为1∶1.2-1∶5；其中一个底角为10°-90°。。 
所述的上板、下板的进样端口部件和出样端口部件为有机玻璃材质，厚度为6～10mm；其余部件也皆为耐强碱材质 
所述的进样孔和出样孔，其孔径为3～5mm； 
所述的电极室，分布在上板“梯形”的斜边处，且其尺寸按实验条件的要求等比例从上到下放大。上板的“梯形”的高处，只需要设置一个电极室。 
所述的电极室设计为开放式电极室，便于在电泳过程中补充添加消耗的电极缓冲液。 
所述的电极可以为石墨电极或其他惰性电极，与电源通过导线相连，为电极提供电压；工作电压30V-300V。 
所述的塑料薄膜，其厚度为0.1～0.3mm。 
本发明的复合电场多电极室，由上而下比例放大，且在通电时连接不同电压的电源，便于形成电压梯度，有利于待分离样品的分离效果。 
将本装置和生产流程中工序相连，使待分离混合液体通过电泳室，达到预分离的效果。 
所述的工序，指样品是液体形态的工序。 
所述的液体，是值贵金属以离子形态存在的溶液。 
一种基于自由流电泳(FFE)技术分离贵液中贵金属的装置的应用方法，具体步骤为：进样端口进样；将装置以一定角度倾斜放置，具体角度为30～60度，出样端在上，进样端在下，排除电泳室中的气泡后，水平放置装置，接通电源，待分离室中的液流稳定后，再开始收集，实现了对贵液的分级。定角度倾斜放置，具体角度为30～60度，出样端在上，进样端在下，排除电 泳室中的气泡后，水平放置装置，接通电源，待分离室中的液流稳定后，再开始收集，实现了对贵液的分级。 
与现有技术相比，本发明的积极效果是： 
(1)本发明利用自由流电泳可连续分离的优点，将其创造性的应用于工业生产上，不但扩展了自由流电泳的应用范围，而且提高了工业贵液分离的效率。FFE对贵液的初步分离纯化效果可以提高60％；本方法还可以改善困扰企业多年的多元素回收中铜锌分离问题，且为多元素回收提供了更高质量的原料，更在回收环节做出一定的贡献；产生的经济效益，对资源的循环利用和对环境的零污染都具有重大的贡献。 
(2)本发明设计并制作了一种新型的自由流电泳装置，造价低、结构简单、易于组装。 
【附图说明】
图1本发明中上板平面设计示意图； 
图2本发明中下板平面设计示意图； 
图3本发明中塑料薄膜平面设计示意图； 
图4本发明中的分离结果数据图； 
附图中的标号分别为：1、电极室，2、电泳室，3、出样口，4、有机玻璃板，5、进样口，6、玻璃板，7、薄膜。 
【具体实施方式】
以下提供本发明一种基于自由流电泳(FFE)技术分离贵液中贵金属的装置及应用的具体实施方式。 
实施例1 
首先根据实验条件设计上、下板，并对上、下板进行结构分割，根据分割图对所需要部件进行制作，制作所需玻璃板6和有机玻璃板4的厚度为8mm。将制作好的各部件整合为整体，图1、图2中的上、下板制作完成。在上板电极室1中安装直径为4mm的石墨电极，长度根据电极室长度而定。 
图3中的分离塑料薄膜7，整块分离薄膜的尺寸和上板、下板尺寸保持一致，且对应上、下板中的进样口3、出样口5进行激光钻孔，分离塑料薄膜中间镂空作为电泳室2和电极室1。分离薄膜放入上下板间并对齐，将两块板与分离薄膜夹紧进行密封，自由电泳分离室整体装置部分制作完成。分离室装置和收集装置，蠕动泵，电泳电源按照实验要求既可组成完整的自由流电泳装置。蠕动泵提供流体动力将样品注入电泳室，电泳仪电源提供分离所需要的复合电场。实际操作中，待分离液体进入电泳室时将装置倾斜放置，以便更好的排除电泳室中的气泡。待达到实验要求的平衡状态后既可以开始分离样品并收集。 
最终，图4所示分离结果中表述了本发明方法可以针对贵液组分进行自由流电泳的分离。金，银贵液样品在分别以一定浓度进入分离腔后，在电场作用下产生了电泳趟度的差异，并且在一定条件下在出口端产生了富集或者浓度差异。针对上样的浓度相比，金，银样品浓度具有一定程度的增加或者降低。在某些出样端口，达到了在提高金络合物的浓度的同时降低了银络合物的浓度，达到了初步富集金络合物的目的。 
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普 通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。 

Claims (6)

1.一种基于自由流电泳技术分离贵液中贵金属的装置，其包含上板、下板，电泳室和电极室；其特征在于，上板、下板中镂空的激光雕刻成型的塑料薄膜形成电泳室和电极室；下板一端设有进样孔，位于“梯形”电泳室上部；上板一端设有若干个出样孔，位于“梯形”电泳室的下部；电极室中分别安装有电极用于制造彼此独立并且存在差异的电场；
所述的上、下板，尺寸保持一致；梯形为直角梯形或等边梯形；上部和下部的尺寸比例为1:1.2-1:5；其中一个底角为10°-90°；
所述的上板、下板的进样端口部件和出样端口部件为耐有机玻璃材质，厚度为6～10mm；其余部件也皆为耐强碱材质；
所述的电极室为开放式电极室，便于在电泳过程中补充添加消耗的电极缓冲液。
2.如权利要求1所述的一种基于自由流电泳技术分离贵液中贵金属的装置，其特征在于，所述的进样孔和出样孔，其孔径为3～5mm。
3.如权利要求1所述的一种基于自由流电泳技术分离贵液中贵金属的装置，其特征在于，所述的电极室分布在上板“梯形”的斜边处，且其尺寸按实验条件的要求等比例从上到下放大；上板的“梯形”的高处，只需要设置一个电极室。
4.如权利要求1所述的一种基于自由流电泳技术分离贵液中贵金属的装置，其特征在于，所述的电极为石墨电极或其他惰性电极，与电源通过导线相连，为电极提供电压；工作电压30V-300V。
5.如权利要求1所述的一种基于自由流电泳技术分离贵液中贵金属的装置，其特征在于，所述的塑料薄膜，其厚度为0.1～0.3mm。
6.如权利要求1所述的一种基于自由流电泳技术分离贵液中贵金属的装置的应用方法，其特征在于，具体步骤为：进样端口进样；将装置以一定角度倾斜放置，具体角度为30～60度，出样端在上，进样端在下，排除电泳室中的气泡后，水平放置装置，接通电源，待分离室中的液流稳定后，再开始收集，实现了对贵液的分级。
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