CN107215872B - 一种2-巯基苯并噻唑改性活性炭的制备方法及应用 - Google Patents

一种2-巯基苯并噻唑改性活性炭的制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种2‑巯基苯并噻唑改性活性炭的制备方法及应用，属于湿法冶金、贵金属回收领域；该方法采用2‑巯基苯并噻唑为活性炭改性剂，以有机溶剂或强碱溶液溶解2‑巯基苯并噻唑，以浸渍法制备得到2‑巯基苯并噻唑改性活性炭，用于吸附溶液中的Au(S2O3)2 3－；本发明方法克服了现行活性炭负载铜氰络离子（Cu(CN)4 2‑）吸附回收Au(S2O3)2 3－存在的氰根污染和负载普鲁士蓝存在的改性工艺复杂，难以连续吸附等缺点；本发明改性活性炭可以有效吸附硫代硫酸盐浸金中的金，且活性炭具有多级吸附能力等优点。

Description

一种2-巯基苯并噻唑改性活性炭的制备方法及应用
技术领域
本发明涉及一种2-巯基苯并噻唑改性活性炭的制备方法及2-巯基苯并噻唑改性活性炭在吸附回收Au(S2O3)2 3－络离子中的应用，属于湿法冶金、贵金属回收领域。
背景技术
硫代硫酸盐提金技术具有无毒、环保、适宜于处理含铜、砷、锑、碳质等氰化法难处理金矿石以及对设备无腐蚀等优点而被认为是最具产业化前景的无毒提金技术。随着金矿矿石日趋复杂，环保要求的提高，硫代硫酸盐提金法已成为黄金提取的首选技术；但由于活性炭对Au(S2O3)2 3－的吸附能力极低，无法采用氰化提金中常用的 CIP方法，而导致此法的经济效益无法与传统氰化法相比，限制了该技术的推广。
为了提高活性炭对Au(S2O3)2 3－的吸附能力，有人（详见文件US 8,500,847 B2）在活性炭上负载铜氰络离子，然后利用相关离子与金交换对Au(S2O3)2 3－进行吸附，取得了一定成效。但铜氰络离子自身毒性较大，在CN-浓度较高条件下才能存在，在其吸附过程不可避免的让剧毒的CN-进入到工艺流程中，达不到无氰的目的。还有人（详见文件CN104549147 A）在活性炭上负载类普鲁士蓝化合物，该试剂无毒且吸附效果好，但是改性活性炭制备过程复杂耗时，涉及多相化学反应，反应均匀度和工艺流程难以控制，工艺放大困难，需要进一步改进。此外，目前应用于硫代硫酸盐提金体系中的活性炭改性专利申请中没有涉及实际生产中所必须的连续吸附问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种2-巯基苯并噻唑改性活性炭的制备方法，即采用2-巯基苯并噻唑为活性炭改性剂，以有机溶剂或强碱溶液溶解2-巯基苯并噻唑，以浸渍法制备得到2-巯基苯并噻唑改性活性炭；该方法通过对活性炭表面负载2-巯基苯并噻唑，从而提高活性炭对Au(S2O3)2 3－的吸附能力，可有效吸附硫代硫酸盐浸金液中的金，整个改性过程中不使用任何含氰根（CN-）或重金属等有毒物质；克服了现行活性炭负载铜氰络离子（Cu(CN)4 2-）吸附回收Au(S2O3)2 3－存在的氰根污染和负载普鲁士蓝存在的改性工艺复杂，难以连续吸附等缺点；本发明改性活性炭的制备过程简单，所制备的活性炭具有多次吸附能力；而且溶剂和2-巯基苯并噻唑都可以充分回收，多次循环使用，不排放有毒废物，对环境友好。
上述方法的步骤如下：
（1）称取活性炭，用去离子水洗涤除去活性炭的灰分，过滤、烘干；
（2）按液固比（mL:g）为2~10的比例，将活性炭置于浓度为0.1g/L ~ 20g/L的2-巯基苯并噻唑有机溶剂或强碱溶液中，于常温下浸渍0.5 h ~48 h，过滤后干燥制得2-巯基苯并噻唑改性活性炭。
所述溶解2-巯基苯并噻唑的有机溶剂为乙醇或丙酮。
所述溶解2-巯基苯并噻唑的强碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，强碱溶液浓度为0.1~1mol/L。
本发明另一目的是将上述制备方法制得的2-巯基苯并噻唑改性活性炭应用在吸附回收Au(S2O3)2 3－络离子中。
本发明的有益效果为：
（1）本发明所述活性炭的改性方法工艺简单，改性成本低，金的回收率高；
（2）改性过程中所用2-巯基苯并噻唑溶液可循环再利用，不排放有毒有污染物质，对环境无有害影响；
（3）改性后的活性炭适应吸附溶液的pH范围较广，活性炭在pH≥7的范围内吸附效果均很好；
（4）改性所得活性炭可连续吸附，适宜于连续多级的吸附工艺。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1：2-巯基苯并噻唑改性活性炭的制备及应用方法如下：
（1）取2g颗粒状活性炭，用去离子水洗涤，去除粉末灰尘，过滤，40℃下烘12h；
（2）按液固比（mL:g）为10的比例，将步骤（1）烘干的活性炭置于浓度为1g/L的2-巯基苯并噻唑丙酮溶液中，常温下浸渍6小时，过滤晾干后30℃下烘干12 h制得2-巯基苯并噻唑改性活性炭，保存备用；
（3）准备三份100mL 10ppm的Au(S2O3)2 3-溶液（简称吸附液），吸附前调节pH值到8；取1g步骤（2）所得活性炭加入到第一份吸附液中，吸附24h后过滤，再加入到第二份吸附液中进行吸附，同样吸附24h；过滤后再加入到第三份吸附液中进行吸附，吸附24h（连续吸附三次）。三次吸附率分别为：62%、41%、19%，三次吸附后活性炭上的金负载量为1.220 kg/t。
实施例2：2-巯基苯并噻唑改性活性炭的制备及应用方法如下：
（1）取3g粉末活性炭，用去离子水洗涤，过滤，110℃下烘1h；
（2）按液固比（mL:g）为5的比例，将步骤（1）烘干的活性炭置于浓度为10g/L的2-巯基苯并噻唑乙醇溶液中，在常温下搅拌（搅拌速度为100rpm）2h；然后将上清液倾出，过滤，80℃下烘2h，保存备用；
（3）准备100mL浓度为 100ppm的Au(S2O3)2 3-溶液（简称吸附液），吸附前调节pH值到10；取0.5g步骤（2）所得活性炭加入到模拟的硫代硫酸盐浸金液中，吸附48小时后吸附率为15%。负载量为3.0kg/t。
实施例3：2-巯基苯并噻唑改性活性炭的制备及应用方法如下：
（1）取2g颗粒状椰壳活性炭用去离子水洗净，过滤，110℃下烘1h；
（2）按液固比（mL:g）为2的比例，将步骤（1）中烘干的活性炭浸渍于浓度为0.5g/L的含2-巯基苯并噻唑的氢氧化钠溶液（氢氧化钠溶液浓度为0.2mol/L）中在常温下浸渍25h；然后将上清液倾出，用去离子水洗涤、过滤，60℃下烘12h，保存备用；
（3）以某含金约为2.67 g/t的矿石浸出液为例，浸出液中Au(S2O3)2 3-的浓度为12mg/L，Cu2+浓度为5mmol/L、NH3/NH4 +浓度为3 mol/L，pH为11；准备三份100mL的这种浸出液，取1g步骤（2）活性炭加入到第一份浸出液中，吸附24小时后过滤，再加入到第二份吸附液中进行吸附，同样吸附24h；过滤后再加入到第三份吸附液中进行吸附，吸附24h（连续吸附三次）。如此连续吸附三次的吸附率分别为57%、34%、16%，活性炭上金的负载量为1.284kg/t。
实施例4：2-巯基苯并噻唑改性活性炭的制备及应用方法如下：
（1）取2g颗粒状椰壳活性炭用去离子水洗涤，去除粉末灰尘，过滤，110℃下烘1h；
（2）按液固比（mL:g）为7的比例，将步骤（1）中烘干的活性炭浸渍于浓度为15g/L的含2-巯基苯并噻唑的氢氧化钾溶液（氢氧化钾溶液浓度为0.08mol/L）中在常温下浸渍40h；然后将上清液倾出，去离子水洗涤后 100℃下烘2h，保存备用；
（3）以某含金1.39 g/t矿石浸出液为例，浸出液中含有二硫代硫酸合金(Ⅰ)（Au(S2O3)2 3－）的浓度为9 mg/L、含Cu2+浓度为10 mmol/L，含NH3/NH4+浓度为1 mol/L，pH为8.0；准备三份100mL的这种浸出液，取1g步骤（2）活性炭加入到第一份浸出液中，吸附24小时后过滤更换吸附液，如此连续吸附三次的吸附率分别为58%、36%、19%，吸附率分别为活性炭上金的负载量为1.017kg/t。

Claims (5)

1.一种2-巯基苯并噻唑改性活性炭的制备方法，其特征在于：采用2-巯基苯并噻唑为活性炭改性剂，以有机溶剂或强碱溶液溶解2-巯基苯并噻唑，以浸渍法制备得到2-巯基苯并噻唑改性活性炭。
2.根据权利要求1所述的2-巯基苯并噻唑改性活性炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）用去离子水洗涤除去活性炭的灰分，过滤、烘干；
（2）按液固比mL:g为2~10的比例，将活性炭置于浓度为0.1g/L ~ 20g/L的2-巯基苯并噻唑有机溶剂或强碱溶液中，于常温下浸渍0.5 h ~ 48 h，过滤后干燥制得2-巯基苯并噻唑改性活性炭。
3.根据权利要求1或2所述的2-巯基苯并噻唑改性活性炭的制备方法，其特征在于：溶解2-巯基苯并噻唑的有机溶剂为乙醇或丙酮。
4.根据权利要求1或2所述的2-巯基苯并噻唑改性活性炭的制备方法，其特征在于：溶解2-巯基苯并噻唑的强碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，强碱溶液浓度为0.1~1mol/L。
5.权利要求1-4任一项所述的2-巯基苯并噻唑改性活性炭的制备方法制得的2-巯基苯并噻唑改性活性炭在吸附回收Au(S2O3)2 3－中的应用。
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