[发明专利]一种改性活性碳纤维的制备及其用于还原吸附提取银的方法

说明书

本发明涉及一种提取回收溶液中贵金属银的方法，特别是活性碳纤维经表面氧化及负载有机质的改性处理后，还原吸附提取银的方法。

活性碳纤维对溶液中的金、银等贵金属离子具有很强的还原能力。活性碳纤维用于回收提取取黄金(中国专利88108274.0)，吸附量达1-3g Au/g ACF，回收率达99.9％；活性碳纤维回收提取银时(中国专利申请号97108889.6)，所还原的银多以超细颗粒分散存在，回收难度大。

本发明的目的是通过对活性碳纤维的表面氧化及负载有机质的改性处理后，再用于吸附还原溶液中的银离子，使改性活性碳纤维能彻底、迅速地将银离子还原为易于回收的大块状或大颗粒状的金属银。

本发明包括活性碳纤维的改性处理和改性活性碳纤维用于还原吸附回收金属银。

活性碳纤维的改性处理包括活性碳纤维的表面氧化处理和负载有机质过程。具体步骤如下：

(1)活性碳纤维的表面处理：活性碳纤维先用10％的稀盐酸浸泡1～12小时，沥去酸液，水洗至pH＞5，晾干后，用氧化剂氧化1～6小时，倾去氧化液，水洗至中性，氧化剂可以是1～12N的硝酸或5％～25％的双氧水；

(2)负载有机质：将表面氧化处理后的活性碳纤维浸于浓度为0.01～0.5g/l的有机质溶液中吸附1～24小时，得改性活性碳纤维，活性碳纤维与有机质溶液的固液比为1∶1～1∶5(mg/ml)，有机质可以是苯酚、硝基苯酚、苯甲酸、苯胺、亚甲基蓝、结晶紫、铬蓝黑R、或铬黑T等。

上述方法所得的改性活性碳纤维的比表面积S_BET为1000～1800m²/g，表面碳氧原子比为1∶(0.10～0.28)。

上述制备改性活性碳纤维所用的活性碳纤维由常规方法制得，即原纤维经5％NaOH及5％磷酸氢二铵浸泡后在650～950℃碳化，然后在650～950℃用水蒸汽活化而得。

改性活性碳纤维用于还原吸附提取金属银，是将改性活性碳纤维浸到含银离子的碱性溶液中还原吸附一定时间，然后将含银金属的改性活性碳纤维高温灼烧，得到金属银。改性活性碳纤维与含银离子溶液的固液比为(0.1～10)∶1(mg/ml)。还原吸附的时间依溶液中的银离子含量及改性活性碳纤维的用量而定，一般地，吸附还原在2小时左右可达平衡，并可使溶液中银离子浓度下降至0.2ppm以下。

本发明的改性活性碳纤维，是在活性碳纤维的基础上，经表面氧化及负载有机质的改性处理，对溶液中的银离子的还原吸附容量、速度及还原颗粒状态等都有明显的改善。图1为改性处理前后活性碳纤维吸附还原银离子的能力的比较。图中曲线1代表未经改性处理的活性碳纤维，曲线2代表经改性处理的活性碳纤维。可见后者的还原吸附量可达800mg Ag/g ACF，比前者提高了近6倍。且后者还原的金属银以大颗粒状吸附在纤维表面，而前者还原的金属银则以超细微粒存在于溶液中，不便回收。

图2为改性处理前后活性碳纤维对银离子吸附还原率的比较，图中曲线1代表未经改性处理的活性碳纤维，曲线2代表经改性处理的活性碳纤维。可见，后者对Ag(Ⅰ)的还原吸附比前者的要高得多。且后者即使加入量很少，都能将溶液中的银离子完全地还原为金属银并吸附到纤维上，吸附后溶液中银的浓度＜0.2ppm。即还原/吸附率可达100％。

因此，改性活性碳纤维对溶液中银离子的吸附还原提取，具有吸附还原速度快、吸附容量大、吸附完全、还原吸附率高，以及吸附产物颗粒大，便于分离回收等优点。

以下为本发明的具体实施例：

实施例1

将剑麻基活性碳纤维用25％双氧水进行表面氧化处理2小时，得到比表面积S_BET为1350m²/g，孔容为0.68ml/g。表面碳氧原子比为1∶0.12的表面氧化活性碳纤维。该纤维与浓度为500mg/l的苯胺染料以1∶1(mg/ml)的固液比混合，pH=4.7，室温下振荡12小时，使苯胺染料负载到活性碳纤维上从而得到表面改性活性碳纤维。将改性活性碳纤维以1∶1(mg/ml)的固液比加入已调至酸度为pH=9.7的含Ag(Ⅰ)500mg/l的溶液中，室温下以适当的速度搅拌溶液24小时，可见Ag(Ⅰ)被迅速还原为片状金属银吸附在纤维表面。本实施例改性活性碳纤维对银的还原吸附量为800mg Ag/g ACF。

实施例2

含银离子溶液的酸度为pH9.3，其它条件均同实施例1，改性活性碳纤维对银的还原吸附量为700mg Ag/g ACF，还原吸附率为100％。

实施例3