由于其独特的吸附性能，活性炭是各个行业中最重要的材料之一，包括水净化、医药、食品工业，尤其是金矿开采。在黄金加工行业中，活性炭在从氰化物溶液中回收黄金方面发挥着关键作用，并且被认为是一种经济高效的方法。本文详细研究了活性炭在黄金提取中的应用、其作用机理以及该方法的优势和挑战。
使用氰化物和活性炭的黄金提取工艺
氰化法提金是世界上最常用的黄金加工方法之一。在该方法中，将金矿石与稀氰化钠（NaCN）溶液混合，金以金氰化物复合物（Au(CN)₂⁻）的形式溶解在溶液中。然后使用活性炭从该溶液中吸收金。
CIP/CIL工艺的主要步骤
矿石的破碎和研磨：将金矿石转化为细颗粒，以增加其与氰化物溶液的接触面。
氰化法：金在氰化物和氧气的复合物存在下溶解。4Au+8NaCN+O2+2H2O→4Na[Au(CN)2]+4NaOH 4 A u + 8 N a CN + O 2 + 2 H 2 O → 4 N a [ A u ( CN ) 2 ] + 4 N a O H
活性炭吸附金：在 CIP（炭浆法）中，将活性炭直接添加到装有矿浆（固体和液体混合物）的槽中，并将氰化金吸附在其表面。
碳洗脱：使用氢氧化钠和氰化物（或其他方法）的热溶液将吸附在碳上的金与碳分离。
电解：利用电流从浸出溶液中回收黄金，并将其沉淀为金条。
活性炭再生：活性炭经清洗后，在炉内再生，重新利用。
活性炭在金吸附中的作用
黄金行业使用的活性炭通常为颗粒状（GAC），粒径为1至3毫米。影响黄金吸收的因素包括以下几点：
高比表面积（500-1500 m²/g）：接触面越大，金的吸附效果越好。
适当的孔隙分布：微孔和中孔可以更好地吸收金氰化物复合物。
化学活化：一些碳用磷酸盐等化学物质活化，以提高吸附效率。
活性炭吸附金的机理
物理吸附：Au(CN)₂⁻复合物被困在碳的孔隙中。
化学吸附：碳表面的功能团（如氧和氮）与金形成键。
离子交换：在某些情况下，金离子会取代碳表面的其他离子。
使用活性炭进行黄金提取的优势
高效率：黄金回收率可达95%甚至更高。
降低成本：与锌沉淀（Merrill-Crowe）等老方法相比，它更具成本效益。
工艺简单：不需要复杂的设备，易于控制。
炭的回收能力：活性炭经过清洗再生后可多次使用。
减少环境污染：与一些化学方法相比，它产生的废物更少。
炭浆法（CIP）的挑战和局限性
吸附杂质：碳还可能吸附铜、铁、银等杂质，影响最终黄金的质量。
碳磨损：在此过程中，碳颗粒可能会被压碎，其效率可能会降低。
提供高质量碳的成本：适合黄金提取的活性炭价格昂贵。
需要定期清洗：碳在一段时间后会饱和，需要再生。
CIP 与 CIL 方法的比较
CIP（矿浆碳）：氰化阶段后将碳添加到槽中。
CIL（碳浸出）：碳在氰化过程中同时存在于槽中，吸收率较高。
活性炭在黄金提取中的应用创新
涂层碳：为了减少杂质的吸收，碳上涂有特殊的聚合物。
纳米碳：使用纳米结构碳来增加吸附能力。
优化洗涤工艺：采用乙醇或酸性溶液洗涤等新方法，可以更好地回收金。
结论
活性炭具有很强的吸附能力和回收能力，是CIP和CIL法黄金提取工艺的主要元素之一。尽管存在杂质的吸收、碳制备成本等一些挑战，该方法仍然被公认为黄金行业的优越技术。纳米技术和碳结构改性的最新进展为提高这一过程的效率带来了光明的前景。
资源
关于黄金湿法冶金的科学文章
矿业公司技术报告
矿物加工参考书
本文全面探讨了活性炭在黄金提取中的作用，对采矿工程师、化学家和黄金行业活动家很有用。