权利要求
1.一种黄金冶炼贵液中絮凝剂的减量方法，其特征在于处理步骤如下：
第一步、调节黄金冶炼贵液pH：调节黄金冶炼贵液pH至5.5-8.5;
第二步、投加吸附：将改性活性炭按0.4 ~0.6 g/L的投加量加入所述黄金冶炼贵液中，调整黄金冶炼贵液温度为35~45℃、搅拌下吸附4~6h;
所述改性活性炭制备步骤如下：
(1)改性液配制：将月桂酸溶于甲醇水溶液中，搅拌均匀;
(2)改性反应：向改性液中加入月桂酸质量75~175%的普通活性炭，70℃~75℃下恒温搅拌5~7 h;
(3)后处理：用己烷洗涤改性反应后的活性炭，去除表面未反应的月桂酸，烘干至恒重。
2.如权利要求1所述的黄金冶炼贵液中絮凝剂的减量方法，其特征在于：第二步之步骤(2)中，月桂酸添加量为普通活性炭质量的100%。
3.如权利要求1所述的黄金冶炼贵液中絮凝剂的减量方法，其特征在于：第二步之步骤(2)中，改性反应温度为70℃。
4.如权利要求1所述的黄金冶炼贵液中絮凝剂的减量方法，其特征在于：第二步之步骤(2)中，改性时间为7小时。
5.如权利要求1所述的黄金冶炼贵液中絮凝剂的减量方法，其特征在于：所述改性活性炭制备步骤还进一步地包括：
(4)定向改性：采用浸渍法将步骤(3)得到的改性活性炭浸入0.5~1.0mol/L的柠檬酸溶液，在60~80℃条件下加热 4~6 h，抽滤后干燥，得到定向改性活性炭;所述改性活性炭与所述柠檬酸溶液的质量体积比为1g：(3～5 )mL。
6.如权利要求1至5任意一项所述的黄金冶炼贵液中絮凝剂的减量方法，其特征在于：第一步中调节黄金冶炼贵液pH至7.0-8.0。
7.如权利要求1至5任意一项所述的黄金冶炼贵液中絮凝剂的减量方法，其特征在于：第二步中调整黄金冶炼贵液温度45℃。
8.如权利要求1至5任意一项所述的黄金冶炼贵液中絮凝剂的减量方法，其特征在于：第二步中，搅拌下吸附6h。
9.如权利要求1至5任意一项所述的黄金冶炼贵液中絮凝剂的减量方法，其特征在于：所述普通活性炭为RO3520活性炭。
说明书
技术领域
[0001]本发明水处理和选冶技术领域，涉及一种选冶水中絮凝剂减量去除方法，尤其适用于黄金选矿冶炼贵液中聚丙烯酰胺类絮凝剂的处理。
背景技术
[0002]在黄金选矿冶炼工业中，絮凝剂是实现矿浆固液分离的关键助剂，其中阴离子型聚丙烯酰胺(PAM)因絮凝效果优异，应用占比超过90%。然而，浸出贵液中絮凝剂的持续富集会引发一系列行业痛点：贵液净化柜滤布频繁堵塞，导致生产效率下降、设备维护成本攀升;絮凝剂薄膜包裹锌粉并与金离子形成络合物，降低金回收率;同时使废水COD值升高，增加处理难度与环保压力。
[0003]现有絮凝剂去除技术存在明显局限性：膜分离技术设备投资与运行成本高昂，且易发生膜污染;化学氧化技术氧化剂消耗量巨大，还可能产生丙烯酰胺单体等有毒中间产物;生物降解技术对环境条件要求苛刻，受选冶废水中重金属离子等有毒物质抑制，难以实际应用。
[0004]活性炭作为新型环境功能材料，具有比表面积大、孔隙结构丰富、制备成本低等优势，但现有研究多聚焦于常规污染物处理，比如公布号为CN109502933A的中国发明专利申请，公开了“一种含有聚丙烯酰胺废水的处理方法及系统”，其利用活性炭的物理吸附功能，并结合生物降解手段，降低了聚丙烯酰胺废水直接通入反应器发生堵塞的机率。但针对选冶水特定絮凝剂的专项研究极少，且未结合工业工况进行系统优化。
发明内容
[0005]本发明所要解决的技术问题是，提供一种黄金冶炼贵液中絮凝剂的减量方法，解决选冶水絮凝剂富集问题，实现选冶水中絮凝剂的高效减量去除，同时具备良好的经济性与环保性，满足工业实际应用需求。
[0006]本发明的技术方案如下：
一种黄金冶炼贵液中絮凝剂的减量方法，处理步骤如下：
第一步、调节黄金冶炼贵液pH：调节黄金冶炼贵液pH至5.5-8.5;
第二步、投加吸附：将改性活性炭按0.4 ~0.6 g/L的投加量加入所述黄金冶炼贵液中，调整黄金冶炼贵液温度为35~45℃、搅拌下吸附4~6h;
所述改性活性炭制备步骤如下：
(1)改性液配制：将月桂酸溶于甲醇水溶液中，搅拌均匀;
(2)改性反应：向改性液中加入月桂酸质量75~175%的普通活性炭，70℃~75℃下恒温搅拌5~7 h;
(3)后处理：用己烷洗涤改性反应后的活性炭，去除表面未反应的月桂酸，烘干至恒重。
[0007]优选地，第二步之步骤(2)中，月桂酸添加量为普通活性炭质量的100%。
[0008]优选地，第二步之步骤(2)中，改性反应温度为70℃。
[0009]优选地，第二步之步骤(2)中，改性时间为7小时。
[0010]优选地，所述改性活性炭制备步骤还进一步地包括：
(4)定向改性：采用浸渍法将步骤(3)得到的改性活性炭浸入0.5~1.0mol/L的柠檬酸溶液，在60~80℃条件下加热 4~6 h，抽滤后干燥，得到定向改性活性炭;所述改性活性炭与所述柠檬酸溶液的质量体积比为1g：(3～5 )mL。
[0011]优选地，第一步中调节黄金冶炼贵液pH至7.0-8.0。
[0012]优选地，第二步中调整黄金冶炼贵液温度45℃。
[0013]优选地，第二步中，搅拌下吸附6h。
[0014]优选地，所述普通活性炭为RO3520活性炭。
[0015]相对于现有技术，本发明具备以下有益效果：
第一、本发明选择了合适的活性炭材料，活性炭的微孔和中孔通过范德华力截留PAM 大分子链，并且表面羧基、羟基与 PAM 酰胺基形成氢键，强化了选择性吸附，能够有效降低对贵液中金氰络合物的吸附，较好地降低了贵液中金、银等有价金属的流失率。在此基础上，本发明对选冶水中絮凝剂的去除率能够满足工业场景要求，有效解决贵液净化柜滤布频繁堵塞问题，以及絮凝剂薄膜包裹锌粉并与金离子形成络合物降低金回收率问题，同时，一定程度上降低了废水COD值，增加减轻了处理难度与环保压力。
[0016]特别地，借助于本发明制备的专用改性活性炭，对选冶水中絮凝剂的去除率达17.90%，吸附容量达7.12mg/g，优于未改性活性炭及常规吸附材料，能更有效地缓解滤布堵塞、提升金回收率。
[0017]另外，本发明通过对专用改性活性炭进行进一步的定向改性，调整改性活性炭表面性质，调控孔结构和表面官能团，达到强化对PAM的选择性吸附，同时弱化对金氰络合物吸附作用。本发明定向改性后的活性炭更适合从贵液中吸附去除絮凝剂。
[0018]第二、本发明改性原料来源广泛，制备工艺简单，无需复杂设备;投加量仅0.5g/L左右，且材料磨耗率仅4.72%，机械稳定性良好，可减少滤布更换、危废处置等间接成本，经济优势显著。
[0019]第三、本发明吸附过程无二次污染，避免了化学氧化技术产生有毒中间产物的风险，且实现了“以废治废”。再生溶剂可回收重复使用，无额外污染物排放。
附图说明
[0020]图1是本发明实施例1中不同月桂酸添加量制备的改性活性炭对阴离子型聚丙烯酰胺去除率影响折线图。横坐标代表2g干燥的活性炭原料对应的月桂酸添加量。
[0021]图2是本发明实施例1中不同改性温度制备的改性活性炭对阴离子型聚丙烯酰胺去除率影响折线图。
[0022]图3是本发明实施例1中不同改性反应时间制备的改性活性炭对阴离子型聚丙烯酰胺去除率影响折线图。
[0023]图4是本发明实施例2中，不同活性炭随吸附时间变化对阴离子型聚丙烯酰胺吸附量影响折线图。本图还显示了活性炭改性前后随吸附时间变化对阴离子型聚丙烯酰胺吸附量影响对比。
[0024]图5是本发明实施例2中，改性活性炭投加量对阴离子型聚丙烯酰胺吸附量影响折线图。
[0025]图6是本发明实施例2中，不同吸附反应温度下，改性活性炭对阴离子型聚丙烯酰胺吸附量影响折线图。
具体实施方式
[0026]以下结合实施例、对比例以及实验数据进一步说明本发明。需要说明的是，本发明的保护范围不限于上述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
[0027]实施例1、改性活性炭制备例
预处理：取作为普通活性炭的RO3520活性炭300g，加入1.5L水，750r/min搅拌2h，用1.00mm试验筛冲洗后，105℃烘干，50目筛筛析除杂，备用。
[0028]改性液配制：称取2.0g月桂酸，溶于100mL10%(v/v)甲醇水溶液中，搅拌均匀。
[0029]改性反应：向改性液中加入2g预处理后的RO3520活性炭，70℃、150r/min恒温搅拌7.0h，期间每隔1h搅拌10min确保混合均匀。
[0030]后处理：反应结束后，用己烷洗涤活性炭3次，去除表面未反应的月桂酸，60℃烘干至恒重，得到改性活性炭。
[0031]相关参数选择试验及结果：
(一)不同月桂酸添加量制备的改性活性炭对阴离子型聚丙烯酰胺去除率影响试验。
[0032]仅改变月桂酸添加比例，测定不同比例下阴离子型聚丙烯酰胺去除率，结果见图1。
[0033]从图1可知，随着月桂酸添加比例提高，改性活性炭对阴离子型聚丙烯酰胺去除率随之提高，当月桂酸添加量达到活性炭原料质量的100%时，去除率接近峰值。因此，本发明选择月桂酸添加量为活性炭原料质量的75~175%，并进一步优选100%，即本实施例的2.0g。
[0034](二)不同改性温度制备的改性活性炭对阴离子型聚丙烯酰胺去除率影响试验。
[0035]仅改变改性温度，测定不同改性温度下阴离子型聚丙烯酰胺去除率，结果见图2。
[0036]从图2可知，不同改性温度制备的改性活性炭对阴离子型聚丙烯酰胺去除率影响较明显。改性温度低于70℃时，聚丙烯酰胺去除效果不明显，而超过75℃时，聚丙烯酰胺去除率随温度提高快速下降。因此，本发明选择改性温度为70℃~75℃，并进一步优选70℃。
[0037]不同改性反应时间制备的改性活性炭对阴离子型聚丙烯酰胺去除率影响试验。
[0038]仅改变改性时间，测定不同改性反应时间下阴离子型聚丙烯酰胺去除率，结果见图3。
[0039]从图3可知，改性时间短于5小时，聚丙烯酰胺去除效果不明显，超过5小时，随时间延长聚丙烯酰胺去除率并没有明显提高。因此，本发明选择改性时间为5~7小时，并进一步优选7小时。
[0040]实施例2、黄金冶炼贵液中絮凝剂的减量处理例一
处理对象：黄金选矿冶炼过程中产生的含聚丙烯酰胺絮凝剂的贵液，本实施例废水为浸出贵液，贵液组成成分：金品位12.1 g/t，银品位25.3 g/t，铜品位0.16%，铅品位0.0017%，锌品位0.11%。其中聚丙烯酰胺絮凝剂20mg/L。处理步骤如下：
一、调节废水pH：
调节废水pH至7.0-8.0，避免极端pH破坏活性炭表面官能团，避免聚丙烯酰胺水解，或者金属氢氧化物沉淀，保护金氰络合物稳定性。
[0041]二、投加吸附：
方案A：将普通活性炭(RO3520活性炭)按0.5g/L的投加量加入所述废水中，调整废水溶液温度为45℃、搅拌速度为150r/min，吸附6h。
[0042]经检测，普通活性炭吸附量为4.32 mg/g，聚丙烯酰胺去除率10.79%，金吸附率98.01%。
[0043]方案B：将改性活性炭按0.5g/L的投加量加入所述废水中，调整废水溶液温度为45℃、搅拌速度为150r/min，吸附6h。
[0044]经检测，改性活性炭吸附量为7.12 mg/g，聚丙烯酰胺去除率17.80%，金吸附率73.27%。
[0045]方案A与方案B吸附量对比试验。
[0046]检测不同吸附时间下，方案A与方案B所用活性炭对阴离子型聚丙烯酰胺吸附量，结果见图4。
[0047]从图4可知，方案B对阴离子型聚丙烯酰胺吸附效果优于方案A。
[0048]从图4还可知，方案B中，吸附5h时基本达到吸附平衡，吸附量为7.12mg/g，絮凝剂去除率达17.90%。因此，本发明选择吸附时间为4~6小时，并进一步优选6小时。
[0049]方案B相关参数选择试验及结果：
(一)改性活性炭投加量对阴离子型聚丙烯酰胺吸附量影响试验。
[0050]仅改变改性活性炭投加量，检测对阴离子型聚丙烯酰胺吸附量，结果见图5。
[0051]从图5可知，改性活性炭投加量达到0.5g/L后，进一步增加投加量，吸附量不仅不会继续提高，反而出现下降。因此，本发明选择改性活性炭投加量为 0.4 ~0.6g/L，并进一步优选0.5g/L。
[0052](二)不同吸附反应温度对阴离子型聚丙烯酰胺吸附量影响试验。
[0053]仅改变吸附反应温度，检测对阴离子型聚丙烯酰胺吸附量，结果见图6。
[0054]从图6可知，本发明制备的改性活性炭对阴离子型聚丙烯酰胺吸附量随吸附反应温度升高而增加。
[0055]综合考虑生产成本和能耗因素，本发明选择吸附反应温度35~45℃，并进一步优选45℃。
[0056]说明：实施例2所述吸附试验的检测方法：采用淀粉-碘化镉法，在585nm波长下测定不同时间点溶液的吸光度，计算剩余絮凝剂浓度及吸附量。
[0057]实施例3、定向改性活性炭制备例
采用浸渍法将实施例1制备的改性活性炭浸入0.5 mol/L的柠檬酸溶液，在 70℃水浴条件下加热5 h，抽滤后在110℃条件下干燥，得到定向改性活性炭。每克改性活性炭对应5 mL柠檬酸溶液。
[0058]实施例4、黄金冶炼贵液中絮凝剂的减量处理例二
处理对象：同实施例2。处理步骤如下：
一、调节废水pH：同实施例2。
[0059]二、投加吸附：
方案C：将实施例3制备的定向改性活性炭按0.5g/L的投加量加入所述废水中，调整废水溶液温度为45℃、搅拌速度为150r/min，吸附6h。
[0060]经检测，改性活性炭吸附量为11.36 mg/g，聚丙烯酰胺去除率28.4%，金吸附率53.3%。
[0061]实施例5、改性活性炭磨耗性能测试例
测试方法：按黄金行业标准《黄金生产用颗粒活性炭》进行磨耗测定，分别称取40g实施例1制备的改性活性炭和实施例3制备的定向改性活性炭，分别加入质量浓度40%的矿浆(-0.074mm含量90%)，450r/min搅拌72h，用0.50mm试验筛分离后，105℃烘干称量。
[0062]测试结果：实施例1制备的改性活性炭磨耗率为4.72%，实施例3制备的定向改性活性炭磨耗率为5.13%，均能够耐受工业矿浆搅拌过程中的磨损，满足长期运行需求。
[0063]实施例6、改性活性炭再生性能测试例
试验条件：取吸附饱和的实施例1制备的改性活性炭和实施例3制备的定向改性活性炭各5g，分别加入50mL石油醚，分别在60℃、120r/min搅拌条件下2h进行解吸，解吸后各用去离子水洗涤3次，60℃烘干后重复实施例2的吸附性能测试，累计再生5次。
[0064]试验结果：(1)实施例1制备的改性活性炭：第一次再生后吸附量为6.89mg/g，第三次再生后为6.23mg/g，第五次再生后为6.05mg/g，仍保持初始吸附量的85%以上，再生效果良好。(2)实施例3制备的定向改性活性炭：第一次再生后吸附量为11.07 mg/g，第三次再生后为10.85 mg/g，第五次再生后为10.01 mg/g，仍保持初始吸附量的85%以上，再生效果良好。
[0065]说明：由于改性活性炭或者定向改性活性炭在吸附絮凝剂同时仍不可避免地吸附部分金，因此，对于吸附饱和的改性活性炭或定向改性活性通常需要进行金解析处理。一般的处理方法是：将饱和炭送入金炭解吸柱，采用传统中温无氰解吸工艺解吸。解吸后的贫炭经再生后重复利用。
说明书附图(6)
