【正文】 纖維 的制備由于碳纖維的直徑是微米級甚至更小，因此首先要把它制成碳纖維繩，大致有上萬根碳纖維，其碳纖維繩的直徑大致有 4mm.，然后用壁厚 ，內(nèi)徑 4mm 的玻璃管洗凈、干燥。 而且由于碳纖維比較輕，在有效表面積相同時(shí)，碳纖維用量要比鋼棉少得多。另一方面 TZs 的導(dǎo)電性 TZT好，即材料的表面利用系數(shù)高，這也是 TZs 的指標(biāo)優(yōu)于 TZT 的原因之一。再者鋼棉陰極一般只可以用一次，即在金泥酸處理時(shí)耗盡，碳纖維陰極則可以重復(fù)使用多次。從反應(yīng)（ 1）、（ 2）和（ 3）可見金電解沉積過程實(shí)質(zhì)是 ?2)(CNAu 的還原與水解反應(yīng)的疊加，隨電積過程的進(jìn)行，陰極液堿性增強(qiáng)，陽極液則堿性減弱 ，在電解槽里面 加個(gè)磁力攪拌器， 可維持兩極區(qū)堿度相對穩(wěn) 定。這個(gè)電位差的數(shù)值在熱力學(xué)上與各自反應(yīng)的還原電位有關(guān)。當(dāng)電流從一種金屬物質(zhì) (電極 )轉(zhuǎn)移到電解溶液中時(shí)，就引起了載荷和傳質(zhì)的變化。 通過原子吸收分光光度計(jì)發(fā)， 定量分析電解過程中各種影響因素下金濃度的變化曲 20 線，找到電解的最佳條件，提高電流效率，計(jì)算經(jīng)濟(jì)可行性 分析。 脈沖電壓從廢液中選擇性電解沉積金 添加劑濃度對金的提取率的影響， 陽極上 2O 的析出，有可能造成己沉積的金反溶進(jìn)入溶液。陰極材料選用碳纖維，對于這種電極材料主要是利用其巨大的比表面積和極高的孔隙度，同時(shí)又有良好的導(dǎo)電性及耐腐蝕等性能。分別以直流電壓和脈沖電壓作為電源，在添加 32SONa 條件下，實(shí)現(xiàn)氰化金稀溶 液的無隔膜電 解，考察游離 NaCN濃度、電流密度、溫度、 pH值和溶液流速對金在陰極沉積的影響，找到電解 槽的最佳運(yùn)行條件，使金的沉積速度最快，同時(shí)電流效率最高。中南工業(yè)大學(xué)也進(jìn)行對這方面的研究。中國科學(xué)院金屬研究所研制了一種 LL2 型電積槽用于從低金質(zhì)量濃度金泥氰化液中直接電積金 [22]，采用碳纖維作陰極材料，貴液中金的質(zhì)量濃度為 經(jīng)電積后貧液中金的質(zhì)量濃度為 ～ ，提金的平均電耗為 350Kw 表 回收技術(shù) 回收效率 雜質(zhì)要求 濃度要求 成本 實(shí)用性 置換沉淀技術(shù) 效率高 金品位高 濃度較高 高 普遍適用 炭吸附技術(shù) 效率高 吸速度快 金品位較低 濃度較低 高 技術(shù)較成熟 離子交換技術(shù) 效率高 載金量高 金品位較低 不定 設(shè)備要求高 對雜質(zhì)要 求適應(yīng)性強(qiáng) 溶劑萃取技術(shù) 效果好 效率高 金品位較高 不定 低 操作簡便 電沉積技術(shù) 效率高 回收較徹底 金品位太低 雜質(zhì)濃度較高 濃度較高 高 設(shè)備簡單 可行 性強(qiáng) 19 3 電沉積法回收 含 金 廢液 的試驗(yàn)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 采 用電沉積法直接從金的質(zhì)量濃度低的堆浸氰化液中提金在國內(nèi)外 都進(jìn)行研究 [21～23]1991 年，浙江省諸暨黃金公司在國內(nèi)率先采用直接電沉積法從金的質(zhì)量濃度約為 15mg/L的金泥氰化液中回收金，在生產(chǎn)上獲得應(yīng)用 [22]。 實(shí)現(xiàn)了貧液全部閉路循環(huán) ,免去污水排放前的處理工序 ,貧液中的 CN能得到充分利用 ,環(huán)境效益顯著。用于從稀溶液或廢液中回收貴金屬的。近年來出現(xiàn)了用具有巨大表面積的碳纖維材料作陰極從氰化金稀溶液中電解金，但處理的氰化液仍以載金活性炭解吸液為主。 直接從氰化液中電解金，流程簡單，因而近年來受到了很大的重視。 溶劑萃取法是一種新興而有效的回收金的方法 ,其操作簡便、分離效果好、回收率高、產(chǎn)品純度高、成本低。 離子交換樹脂吸附法有許多優(yōu)勢 ,它比活性炭的載金量高 ,用量少 ,其機(jī)械強(qiáng)度大 ,耐破損率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于活性炭 ,對雜質(zhì)金屬離子適應(yīng)性強(qiáng)。炭漿法雖有明顯的優(yōu)勢，但其存有不少的缺點(diǎn)： 1. 載金炭的洗提作業(yè)復(fù)雜、費(fèi)用高。由于貴液中含有其它賤金屬 ,置換金屬量增加 ,也使成本提高 ,該方法在工業(yè)中應(yīng)用較為普遍。對于會有大量銀和其他昂貴的有色金屬 (如鈷 )的礦石來看 ,這種方法也更受人歡迎。經(jīng)濟(jì)評價(jià)表明 , 17 炭漿法通常比鋅粉置換便宜 ,在設(shè)備解吸和再生方法及過程的模擬化和控制方面炭漿技術(shù)已比較成熟。如礦 石很單一 ,CCD 法較高的操作費(fèi)用支出也不能證明鋅粉置換法是合算的。金品位的上升 ,炭漿廠的費(fèi)用也將增加 ,而鋅置換廠的費(fèi)用對金品位 卻不是十分敏感的。 回收方法的選擇 上述研究表明 ,所有五種方法均能成功地用于回收氰化液中的金和銀 ,但也清楚地看出 ,在目前電沉積的狀態(tài)下 ,它不能用于處理品位太低或雜質(zhì)濃度較高的浸出液 ,它只能是一種從活性炭或離子交換樹脂解吸所得的解吸液中回收金和銀的優(yōu)先選用方法 ,其它三種方法的選擇主要取決于給料性質(zhì)和工廠規(guī)模。3600VFMDAVntm Kt ??? 影響因素 包括 槽電壓、電流密度、溶液組成和液流速度。 V— 每個(gè)陰極箱柜的有效容積 ( 3m )。V 式中 n— 總陰極箱柜數(shù) (個(gè) )。A＇ — 鋼綿比表面積 ,根據(jù)鋼綿粗細(xì)不同變化很大 ,一般 為 2～8 2m /kg。 DK— 電流密度 ,可選 10～ 20A/ 2m 。 （ 3） 槽電壓及極間距 :槽電壓一般選 ～ ,其整流裝置輸出電壓為 0～ 6V,極間距可選 20～ 40mm。 （ 2） 直流電源電流 :實(shí)際電積過程中 ,各種反應(yīng)是復(fù)雜的 ,大量電能消耗在作無用功 ,只有少部分電能用于金銀的沉積 ,考慮電流效率后直流電源輸出總電流為 : I＇ =I/η 式中 I＇ — 直流電源輸出總電流 (A)。 V V2— Au、 Ag化合價(jià) 。 m m2— 電積每批貴液含 Au,Ag 量 (kg)。 M VFmM VFmQ AgAu ???＝總 式中 總Q — 電積每批貴液所需 總電量 (庫侖 )。 222111 t— 通電時(shí)間。 I— 通過電流量 (安培 )。 電解析出物量與通電量及時(shí)間關(guān)系 : m=M/FI秒 = 安培 一小時(shí)。 金銀和銅的電化學(xué)當(dāng)量分別為 安培時(shí)克 / ?? jAu 安培時(shí)克 / ?? jAu 安培時(shí)克 / ?? jAg 安培時(shí)克 / ?? jCu 。 F— 為法拉第數(shù) 。 J=M/F。而電解槽的最佳運(yùn)行條件就是當(dāng)某 一電積電勢下，金的沉積速度最快，同時(shí)電流效率最高，既產(chǎn)生的氧氣量最小 [20]。在電解槽中進(jìn)行氰化金稀溶液的電解 時(shí)，可發(fā)生下列反應(yīng) 陰極： ?? ??? CNAueCNAu 2)( 2 (1) ???? OHHeOH 222 22 (2) 陽極： eOHOOH 424 22 ???? (3) eOHC N OCNOH 22 2 ???? ??? (4) 金在氰化 物溶液中以 ?2)(CNAu 絡(luò)合離子形式存在，在電積過程中，陽極反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，消耗氫氧根，并降低局部 pH值，陰極上有金析出，消耗陽極反應(yīng)生成的氧氣，同時(shí)產(chǎn)生氫氣和氫氧根并提高局部 pH值，為了解決這個(gè)問題，通?？紤]以離子交換膜隔開陽極區(qū)和陰極區(qū)。二是通過電沉積 ,由于選擇性較好 ,因此可獲得化學(xué)純度較高的金沉積物 ,這樣就可簡化酸處理、熔煉和精煉作業(yè)。隨著炭吸附及樹脂提金工業(yè)的發(fā)展 ,電沉積被廣泛應(yīng)用于從解吸液中回收金銀的流程中。可是由于常規(guī)電解槽內(nèi)稀釋溶液的電流效率極低 ,所以這種方法未予采用。這是試劑的 空間位阻、誘導(dǎo)效應(yīng)和溶劑效應(yīng)共同作用的結(jié)果。柴金玲 [19]研究了伯胺 N19 23THPO 在鹽酸介質(zhì)中萃取 Ａｕ (Ⅲ ),認(rèn)為二元協(xié)萃體系產(chǎn)生協(xié)萃的原因是放熱較多而熵值卻不高 ,協(xié)萃反應(yīng)更宜在較低溫度下進(jìn)行。在仲胺中加入酰胺可以大大改善萃取性能 ,羰基電荷密度越高的酰胺 (如 N503)對金的萃取能力越大。該體系具有更強(qiáng)提高胺堿性的能力 ,在堿性溶液中更容易萃金 (pH50=)。我們知道 Primane81R 的萃取選擇性很差 ,而加入 Cyanaｘ 923 后則顯出很高的選擇能力。 13 二元協(xié)萃體系 CCaravca 在 1994 年提出了 Primane81RCyanaｘ 923 萃取體系 ,提取氰化液中的金。試驗(yàn)表明 ,亞砜衍生物的萃金性能隨結(jié)構(gòu)的變化而變化 ,α支鏈變短 ,其萃金能力下降 ,具體順序如下 : DTMSO ＞ OTSO ＞ BTMSO α支鏈較 長的環(huán)狀亞砜萃金在低酸度下 ,屬于中性溶劑萃取體系 ,通過氧原子與 Au配合 ；高酸度下屬于酸性締合萃取體系。 10%的亞硫酸鈉溶液能夠快速有效地從載金有機(jī)相中反萃 Au(Ⅰ ),一次萃率達(dá) %。石油亞砜通過亞砜基上的硫原子與 Au(Ⅰ )配位。21 ?24SO 徐悅?cè)A等 [17]研究了石油亞砜從硫脲浸金液中萃取 Au(Ⅰ )的機(jī)理和性能。平衡 pH 值及稀釋劑用量對萃取率也無明顯影 響。潘學(xué)軍等 [16]提出了在堿性氰化液中加表面活性劑用ＴＢＰ萃取金的新型萃取體系 ,該體系可選擇性大幅度提高金的萃取率 ,優(yōu)化條件下 (30%TBP+70%磺化煤油 )萃取率可達(dá) 98%以上 ,并可明顯改善分相。 TBP 從硫代硫酸鹽溶液中萃取金時(shí) ,增加萃取劑的濃度 ,萃取率雖有某種程度的提高 ,但總的來說 ,仍然很低 ,如在溶液中加 ONH 23 H? 后金萃取率可大為改善 ,一直隨萃取劑濃度增加而增加到 9 5%。中性磷 (膦 )氧萃取劑 TBP、 TBPO/正辛烷也可以從硫代硫酸 鹽溶液中萃取 Au(Ⅰ ) ,但是此反應(yīng)要求較高的 pH 值。該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。萃取物通式為 HClL ,其中 L 為有機(jī)萃取劑。 TBP 和DBBP 從堿性氰化液中回收金具有較高的選擇性 ,但用酸或堿都不能進(jìn)行反萃 ,可直接電沉積回收金。 TBP 和 DBBP 都能從堿性氰化液里萃取金 ,且飽和容量相當(dāng)高 ,超過 30g/L。該體系萃取金屬氰基絡(luò)合物 的能力服從以下順序 : ?36)(CNMe ＜ ?24)(CNMe ＜ ?2)(CNMe 因此 對 Au(Ｉ )氰化 物有良好的選擇性。AmberliteLA2 胺類萃取劑協(xié)同萃取時(shí) ,可以獲得最佳的萃取結(jié)果。反萃率隨 pH 值增大而增大 , pH 值為 12～ 13 時(shí) ,反萃效果最好。林立等 [14]在普通胺萃取劑中引入強(qiáng)路易斯堿性化合物 ,可以提高胺類化合物的堿性 ,使其與 ?2)(CNAu 的絡(luò)合物能力增強(qiáng) ,從而使 在堿性條件下萃金成為可能 ,同時(shí)也促 進(jìn)胺鹽絡(luò)合物溶解 ， 三種改性胺萃取金的順序是 : 叔胺 ＜ 伯胺 ＜ 仲胺 萃取 過程中有乳化現(xiàn)象 ,加入 5%壬醇可以消除此現(xiàn)象。芳香烷基吡啶的堿性與取代基的支鏈有關(guān) ,取代基鏈長越長 ,苯環(huán)對吡啶環(huán)的吸電子誘導(dǎo)效應(yīng)越弱 ,其堿性越強(qiáng)。 金氰絡(luò)合物優(yōu)先于其它金屬離子絡(luò)合物 ,但這些萃取劑的選擇性并不高 ,加入硝基苯和正癸醇作稀釋劑萃取率提高。 胺類萃取劑 伯胺、仲胺、叔胺和季胺鹽以及胺與其他物質(zhì)組成的二元協(xié)萃體系均可作為金的萃取劑。張維霖等人用 ( 2乙基己基 )乙基醚從硫酸與鹽酸的混合酸介質(zhì)中萃取金 ,試驗(yàn)表明該萃取劑萃取和反萃性能均好 ,而且與溶液中的賤金屬選 擇性分離 ,金的萃取率達(dá) 99%以上 。稀釋劑對萃取也有影 響 ,萃取率增進(jìn)順序?yàn)?: 三氯甲烷 ＜ 二氯甲烷 ＜ 二氯乙烷。 SAkita 等人利用聚氧乙烯壬基苯基醚 (PONPEs)萃取鹽酸介質(zhì)中的金 ,PONPEs 與金屬離子以大 環(huán)聚醚即冠醚的方式形成絡(luò)合物 ,由于其分子內(nèi)有許多提供電子的氧原子 ,對金具有高的親和力。舒萬艮等 [11]對 二丁基卡必醇作萃取劑對低品位金礦的鹽酸浸出 液中Ａｕ (Ⅲ )的 萃取進(jìn)行了研究 :二丁基卡必醇在鹽酸中形成鹽 ,再與 4HAuCl 形成萃合物 ,對萃合物作紫外和紅外光譜分析 ,表 明二丁基卡必醇萃金的作用是離子對機(jī)理 。近年來金溶劑萃取方面取得了較大的進(jìn)展 ,許多中性、酸性和堿性有機(jī)試劑 ,例如醚類、胺類、膦類、亞砜及二元協(xié)萃體系都可以作為金的萃取劑 ,所涉及的含金體系也很廣泛 ,包括鹽酸溶液、氰化物溶液、硫脲和硫代硫酸 鹽溶液。 10 溶劑萃取技術(shù) 溶劑萃取最早的 應(yīng)用可追溯到 19 世紀(jì)末期 ,到 20 世紀(jì) 20～ 70年代應(yīng)用于重有色金屬的分離和提取。它們均能滿足提金的工藝要求 ,具有較高的吸附容量 ,機(jī)械強(qiáng)度高 ,耐磨性好 ,解吸率高 ,經(jīng)鹽酸和苛性鈉再生后性能基本沒有影響。就 ?2)(CNAu 而言 ,低親水性和低離子密度能增加樹脂的親和性。 PARiveros 的研究表明 :金 吸附量不依賴于強(qiáng)堿性基團(tuán)濃度 ,而依賴于這些基團(tuán)對絡(luò)合離子的相對親和性。如果活性基是季銨鹽 ,則為強(qiáng)堿性樹脂。目前用于提金的均為陰離子樹脂。第二步用硫酸加硫脲解吸金銀 ,解吸貴液送電解作