專利名稱：一種載金活性炭的再生方法
技術領域：
本發明屬于新材料技術領域，涉及到一種載金活性炭的再生方法，特別是涉及到使用微波技術再生載金活性炭的方法。
背景技術：
在目前的黃金工業生產中，活性炭作為炭漿提金工藝中從氰化金吸附黃金的吸附劑發揮了極其重要的作用。它的品質、性能的優劣，直接關系到黃金的產品收率及純度，進而影響到黃金的生產成本與經濟效益。由于在活性炭回收黃金的工藝過程中，隨著活性炭循環使用次數的增多，浸出液中的雜質不斷地被活性炭吸附，顯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，必須通過再生，才能恢復活性炭的吸附能力。然而，傳統的載金活性炭再生技術除了各自的弊端外，通常還存在著有三點共同的缺陷再生過程中活性炭損失大；再生后活性炭吸附能力會有明顯下降；再生時產生的尾氣會造成空氣的二次污染。因此，對傳統的再生技術進行改進，或探索全新的活性炭再生技術已成為當務之急。
活性炭微波再生技術是在熱再生法基礎上發展起來的新型活性炭再生技術。與其他方法相比，它的加熱方式很特別，具有許多其它加熱過程所不具備的優點屬非接觸加熱，是能量傳遞過程，而不是熱量傳遞過程；加熱從物料內部開始，是整體性加熱，加熱物料具有選擇性；加熱速度快，并可快速啟動和關閉；具有更高的安全性并易于自動化。所以，活性炭微波再生技術不僅具有再生時間短、能耗低、工藝簡單、操作簡便、不污染環境等特點，同時還具有再生炭的吸附性能恢復率高、機械強度和粒度不改變、炭損失率極低等優勢。是一個高效、節能，具有很大應用前景的活性炭再生新技術。
現有的微波再生技術如CN001130.379中所介紹的再生方法，僅限于對處理氣體的活性炭，特別是載有揮發性非極性有機物活性炭的再生，而且處理工藝過程比較復雜，屬間歇式操作。CA2008242中所介紹的微波再生方法雖然可以用于載金活性炭的再生，但同樣存在再生工藝繁瑣等問題，大大增加了其再生成本。其它的微波再生方法(RU2109828，US5367147)，則主要再生用于水凈化，污水處理，有機蒸汽及溶劑回收處理等活性炭，而針對載金活性炭的再生工藝還未見報道。
發明內容
本發明的目的是提供一種簡單的載金活性炭微波再生工藝—連續式載金活性炭微波再生工藝，除去活性炭中的雜質特別是有機物雜質，恢復活性炭的吸附能力，解決現有載金活性炭再生技術所存在的工藝復雜、高能耗低效率、活性炭損失大、污染環境等問題。以降低活性炭的再生成本，提高經濟效益。
本發明的技術方案是以微波為熱源，利用其能量轉化效率高，加熱均勻，速度快及特有的加熱方式—從物料的內部開始加熱等特點，直接作用與活性炭，使其在短時間里把活性炭中的雜質特別是有機物雜質解析出來，以達到再生載金活性炭的目的。
本技術方案是通過如下技術路線來實現未再生原料活性炭首先被置于加料干燥器中進行預干燥，然后經傳送帶連續不斷地送入微波再生器中，受到微波輻射加熱后其中的雜質特別是有機物雜質被析出，再生的活性炭則連續不斷進入產品冷卻回收器中被空氣冷卻降溫，即得到的再生活性炭。被活性炭加熱的熱空氣經管道輸送到加熱干燥器中加熱干燥待再生的活性炭原料。
本發明采用的微波再生工藝所需控制的操作工藝參數有微波功率、進料速率、冷卻介質空氣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、苯吸附量的恢復率來表示。其計算公式為 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響載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。微波功率的選擇除了決定于所再生物料的性能、含水量，還與微波的工作頻率有很大的關系。工作頻率低如915MHz，獲得的功率大，工作效率高；工作頻率高如2450MHz，所獲取的功率小，工作效率低。所以要獲得高微波功率，高活性炭再生效果和工作效率，降低生產成本，應選擇低工作頻率如915MHz的微波源，并且在保證活性炭再生效果的基礎上盡量選擇較低的微波功率，一般為10～30KW，應視再生物料的含水量和生產能力而定。
進料速率的快慢決定于物料在微波再生器中的停留時間，進而影響活性炭的再生效果。一般來說，物料在微波再生器中的停留時間的長短取決于物料的加入量，它的含水量及要達到的預期再生效果。物料的加入量越高，含水量越高，其停留時間就越長，反之亦真。但較長的停留時間會增加能量的消耗，提高生產成本。所以應視物料的加入量及含水量的大小來決定物在微波再生器的停留時間。但應在保證活性炭再生效率與生產能力的基礎上，盡量降低物料的停留時間。一般為3～10min，物料的進料速率為0.2～0.5m/min，視物料的含水量及加入量而定冷卻介質空氣流量大小的選擇取決于再生后活性炭物料溫度的高低。要達到預期的冷卻效果如100℃以下，物料的溫度越高，其空氣流量應該越大。但過高的空氣流量會對活性炭的性能如機械強度產生不利的影響，所以，應在保證冷卻效果的條件下，盡量減小空氣流量。一般為40～100m3/min，視產品活性炭的溫度及加入量而定。
本發明的效果和益處是與現有的載金活性炭再生方法相比，工藝簡單、操作方便、活性炭的吸附能力恢復率高、再生效果好；再生時間短、高效節能、生產成本低；不污染環境。
圖1是本發明給出的連續式載金活性炭微波再生工藝的流程圖。
圖中，1原料加料干燥器，2微波再生器，3產品冷卻回收器，4熱載氣輸送管道。
原料加料干燥器(1)既是未再生活性炭的原料儲罐，又是它的干燥器。在黃金生產中，需要再生的活性炭一般為濕料，在再生前最好進行干燥，以減少在再生過程中的能量消耗，本工藝利用在產品冷卻過程中產生的熱空氣來加熱干燥未再生活性炭，既簡化了再生工藝，又降低了整個再生過程的能源消耗，可謂一舉兩得。
微波再生器(2)采用連續式微波再生裝置(如圖2所示)它是載金活性炭微波再生工藝的核心部分。由微波源2、輻射器1、傳送帶及傳送設備5和吸收水負3載等四部分構成。微波源由連續波磁控管產生，微波能量借助輻射器輻射被活性炭吸收，吸收微波能量的活性炭被加熱到高溫使其中的有機物雜質分解而析出，以達到再生活性炭的目的。采用這種微波再生器可以得到大的功率容量，提高工作效率，并且在爐體的進口和出口處，設有吸收微波的水負載，以防止微波的泄漏。
產品冷卻回收器(3)是再生后活性炭的收集裝置。由于活性炭吸收微波能量后升溫很高(600～800℃)，在收集前必須使其冷卻到較低的溫度(100℃以下)。本工藝以空氣作為冷卻介質目的是空氣不僅可起到冷卻作用，使再生活性炭的溫度降低，而且還可以起到活化劑的作用，使再生活性炭達到一定程度的活化，增加部分孔隙結構，提高活性炭的吸附性能。與此同時，被加熱的空氣還可作為熱載體經管道(4)到加料干燥器(1)中加熱未再生的濕料活性炭。
具體實施例方式
以下結合附圖詳細敘述本發明的具體實施方式
和實施例。
實施例1按圖1所示的工藝流程，選用的工作頻率為2450MHz，加入量為10g，停留時間為3min，含水量為62％，微波功率分別為406w、567w、700w，再生后其載金活性炭的碘值恢復率分別為33.69％、54.63％、100.96％，苯吸附值恢復率分別為97.21％、107.84％、106.42％。
實施例2按圖1所示的工藝流程，選用的工作頻率為2450MHz，加入量為10g，停留時間為3min，微波功率為700w，含水量分別為38％、62％、88％，再生后其載金活性炭的碘值恢復率分別為97.53％、101％、95.23％，苯吸附值恢復率分別為100.10％、106.4％、109.79％。
實施例3按圖1所示的工藝流程，選用的工作頻率為2450MHz，停留時間為3min，含水量為24.2％，微波功率為700w，加入量分別為20g、40g、60g，再生后其載金活性炭的碘值恢復率分別為109.96％、87.96％、85.33％。
權利要求
1.一種載金活性炭的再生方法，是使用微波技術再生載金活性炭的方法，屬連續式微波再生工藝，由原料加料干燥、微波再生、產品冷卻回收等工藝構成，其特征是以微波為熱源；工藝路線為原料活性炭首先被置于加料干燥器中進行預干燥，然后由傳送帶送入微波再生器中進行再生，再生后活性炭送入產品冷卻回收器中被空氣冷卻，即得到產品活性炭；用活性炭加熱的熱空氣經管道輸送到加料干燥器中，加熱干燥未再生的活性炭原料。
2.根據權利要求1所述的一種載金活性炭的再生方法，其特征是須控制的工藝參數及操作條件為微波工作頻率915MHz；微波功率10～30KW；物料的進料速率0.2～0.5m/min，停留時間3～10min；冷卻介質空氣流量40～100m3/min。
全文摘要
本發明屬于新材料技術領域，涉及到一種載金活性炭的再生方法，特別是涉及到使用微波技術再生載金活性炭的方法。其特征在于以微波為熱源，利用其能量轉化效率高，加熱均勻，速度快及特有的加熱方式——從物料的內部開始加熱等特點，直接作用與活性炭，使其在短時間里把活性炭中的雜質特別是有機物雜質解析出來，以達到再生載金活性炭的目的。本發明涉及的載金活性炭微波再生工藝屬連續式再生工藝。由原料加料干燥、微波再生、產品冷卻回收等工藝構成。其效果和特點是工藝過程簡單，操作方便，活性炭的再生效果好；再生時間短，高效節能，生產成本低，不污染環境。本發明廣泛適應于載金活性炭的再生利用。
文檔編號C22B3/24GK1490419SQ0313419
公開日2004年4月21日 申請日期2003年8月30日 優先權日2003年8月30日
發明者王同華, 宋成文 申請人:大連理工大學