專利名稱：改性活性碳纖維還原吸附提取金屬銀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提取回收溶液中貴金屬銀的方法，特別是活性碳纖維經(jīng)表面氧化及負(fù)載有機(jī)質(zhì)的改性處理后，還原吸附提取銀的方法。
活性碳纖維對(duì)溶液中的金、銀等貴金屬離子具有很強(qiáng)的還原能力?；钚蕴祭w維用于回收提取取黃金(中國(guó)專利88108274.0)，吸附量達(dá)1-3gAu/gACF，回收率達(dá)99.9％；活性碳纖維回收提取銀時(shí)(中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?7108889.6)，所還原的銀多以超細(xì)顆粒分散存在，回收難度大。
本發(fā)明的目的是通過對(duì)活性碳纖維的表面氧化及負(fù)載有機(jī)質(zhì)的改性處理后，再用于吸附還原溶液中的銀離子，使改性活性碳纖維能徹底、迅速地將銀離子還原為易于回收的大塊狀或大顆粒狀的金屬銀。
本發(fā)明包括活性碳纖維的改性處理和改性活性碳纖維用于還原吸附回收金屬銀。
活性碳纖維的改性處理包括活性碳纖維的表面氧化處理和負(fù)載有機(jī)質(zhì)過程。具體步驟如下(1)活性碳纖維的表面處理活性碳纖維先用10％的稀鹽酸浸泡1～12小時(shí)，瀝去酸液，水洗至pH＞5，晾干后，用氧化劑氧化1～6小時(shí)，傾去氧化液，水洗至中性，氧化劑可以是1～12N的硝酸或5％～25％的雙氧水；(2)負(fù)載有機(jī)質(zhì)將表面氧化處理后的活性碳纖維浸于濃度為0.01～0.5g/l的有機(jī)質(zhì)溶液中吸附1～24小時(shí)，得改性活性碳纖維，活性碳纖維與有機(jī)質(zhì)溶液的固液比為1∶1～1∶5，有機(jī)質(zhì)可以是苯酚、硝基苯酚、苯甲酸、苯胺、亞甲基藍(lán)、結(jié)晶紫、絡(luò)藍(lán)黑R、或絡(luò)黑T等。
上述方法所得的改性活性碳纖維的比表面積SBET為1000～1800m2/g，表面碳氧比為1∶(0.10～0.28)。
上述制備改性活性碳纖維所用的活性碳纖維由常規(guī)方法制得，即原纖維經(jīng)5％NaOH及5％磷酸氫二銨浸泡后在650～950℃碳化，然后在650～950℃用水蒸汽活化而得。
改性活性碳纖維用于還原吸附提取金屬銀，是將改性活性碳纖維浸到含銀離子的堿性溶液中還原吸附一定時(shí)間，然后將含銀金屬的改性活性碳纖維高溫灼燒，得到金屬銀。改性活性碳纖維與含銀離子溶液的固液比為(0.1～10)∶1。還原吸附的時(shí)間依溶液中的銀離子含量及改性活性碳纖維的用量而定，一般地，吸附還原在2小時(shí)左右可達(dá)平衡，并可使溶液中銀離子濃度下降至0.2ppm以下。
本發(fā)明的改性活性碳纖維，是在活性碳纖維的基礎(chǔ)上，經(jīng)表面氧化及負(fù)載有機(jī)質(zhì)的改性處理，對(duì)溶液中的銀離子的還原吸附容量、速度及還原顆粒狀態(tài)等都有明顯的改善。

圖1為改性處理前后活性碳纖維吸附還原銀離子的能力的比較。圖中曲線1代表未經(jīng)改性處理的活性碳纖維，曲線2代表經(jīng)改性處理的活性碳纖維。可見后者的還原吸附量可達(dá)800mgAg/gACF，比前者提高了近6倍。且后者還原的金屬銀以大顆粒狀吸附在纖維表面，而前者還原的金屬銀則以超細(xì)微粒存在于溶液中，不便回收。
圖2為改性處理前后活性碳纖維對(duì)銀離子吸附還原率的比較，圖中曲線1代表未經(jīng)改性處理的活性碳纖維，曲線2代表經(jīng)改性處理的活性碳纖維?？梢姡笳邔?duì)Ag(I)的還原吸附比前者的要高得多。且后者即使加入量很少，都能將溶液中的銀離子完全地還原為金屬銀并吸附到纖維上，吸附后溶液中銀的濃度＜0.2ppm。即還原/吸附率可達(dá)100％。
因此，改性活性碳纖維對(duì)溶液中銀離子的吸附還原提取，具有吸附還原速度快、吸附容量大、吸附完全、還原吸附率高，以及吸附產(chǎn)物顆粒大，便于分離回收等優(yōu)點(diǎn)。
以下為本發(fā)明的具體實(shí)施例實(shí)施例1將劍麻基活性碳纖維用25％雙氧水進(jìn)行表面氧化處理2小時(shí)，得到比表面積SBET為1350m2/g，孔容為0.68ml/g。表面碳氧比為1∶0.12的表面氧化活性碳纖維。該纖維與濃度為500mg/l的苯胺染料以1∶1的固液比混合，pH=4.7，室溫下振蕩12小時(shí)，使苯胺染料負(fù)載到活性碳纖維上從而得到表面改性活性碳纖維。將改性活性碳纖維以1∶1的固液比加入已調(diào)至酸度為pH=9.7的含Ag(I)500mg/l的溶液中，室溫下以適當(dāng)?shù)乃俣葦嚢枞芤?4小時(shí)，可見Ag(I)被迅速還原為片狀金屬銀吸附在纖維表面。本實(shí)施例改性活性碳纖維對(duì)銀的還原吸附量為800mgAg/gACF。實(shí)施例2含銀離子溶液的酸度為pH9.3，其它條件均同實(shí)施例1，改性活性碳纖維對(duì)銀的還原吸附量為700mgAg/gACF，還原吸附率為100％。實(shí)施例3將劍麻基活性碳纖維用1.5N硝酸表面氧化處理1小時(shí)，其比表面積SBET為1200m2/g，表面碳氧比為1∶0.12，然后與濃度為500mg/l的硝基苯酚以1∶1的固液比混合，pH5.7，室溫下振蕩12小時(shí)，將上述經(jīng)改性處理的活性碳纖維以1∶1的固液比加入酸度為pH=9.7的含Ag(I)500mg/l的溶液中，室溫下以適當(dāng)?shù)乃俣葦嚢枞芤?4小時(shí)，可見Ag(I)被迅速還原為金屬銀并吸附在纖維表面。改性活性碳纖維對(duì)銀的還原吸附量為600mg Ag/g ACF。實(shí)施例4劍麻基活性碳纖維用2N硝酸表面氧化處理1小時(shí)，得比表面積SBET為1000m2/g，表面碳氧比為1∶0.15的表面氧化活性碳纖維，然后負(fù)載有機(jī)質(zhì)苯酚，其它條件同實(shí)施例3。改性活性碳纖維對(duì)銀的還原吸附量為600mg Ag/g ACF。還原后的金屬銀以大顆粒狀吸附在纖維表面。
權(quán)利要求
1．一種改性活性碳纖維的制備方法，包括活性碳纖維的表面氧化處理和負(fù)載有機(jī)質(zhì)過程，其特征是(1)活性碳纖維的表面氧化處理活性碳纖維先用10％的稀鹽酸浸泡1～12小時(shí)，瀝去酸液，水洗至pH＞5，晾干后，用氧化劑氧化1-6小時(shí)，傾去氧化酸液，水洗至中性；(2)負(fù)載有機(jī)質(zhì)將表面氧化處理后的活性碳纖維浸于濃度為0.01～0.5g/l的有機(jī)質(zhì)溶液中1～24小時(shí)，活性碳纖維與有機(jī)質(zhì)溶液的固液比為1∶1-1∶5。
2．按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所說的氧化劑為硝酸，濃度1～12N。
3．按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所說的氧化劑為雙氧水，濃度5％～25％。
4．按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所說的有機(jī)質(zhì)可以是苯酚、硝基苯酚、苯甲酸、苯胺、亞甲基藍(lán)、結(jié)晶紫、絡(luò)藍(lán)黑R、或絡(luò)黑T。
5．一種如權(quán)利要求1所述方法制備的改性活性碳纖維用于還原吸附提取金屬銀，其特征是將改性活性碳纖維浸入到含銀離子的堿性溶液中還原吸附一定時(shí)間，然后將含銀金屬的改性活性碳纖維高溫灼燒，得到金屬銀，改性活性碳纖維與含銀離子溶液的固液比為(0.1～10)∶1。
6．按權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于吸附還原過程在振蕩或攪拌狀態(tài)下進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明為活性碳纖維經(jīng)表面氧化及負(fù)載有機(jī)質(zhì)的改性處理后,吸附還原溶液中的銀離子的方法。改性活性碳纖維對(duì)溶液中銀離子的吸附還原具有還原吸附容量大,速度快,還原吸附完全,還原產(chǎn)物顆粒大并能吸附在纖維表面等優(yōu)點(diǎn)。該方法對(duì)礦冶以及從工業(yè)廢液中高效提取回收貴金屬銀等具有深遠(yuǎn)的意義。
文檔編號(hào)D01F9/12GK1208773SQ9811325
公開日1999年2月24日 申請(qǐng)日期1998年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月20日
發(fā)明者曾漢民, 陸耘, 陳水挾 申請(qǐng)人:中山大學(xué)