活性炭从水溶液中回收钴金属

钴通常在镍红土矿石，硫化铜矿石或氧化钴的矿石本，因此主要副产品镍和铜行业。煤质柱状活性炭采用先进工艺精制加工而成，外观呈黑色圆柱状颗粒；具有合理的孔隙结构，良好的吸附性能，机械强度高，易反复再生，造价低等特点；用于有毒气体的净化，废气处理，工业和生活用水的净化处理，溶剂回收等方面。破碎炭经科学方法精制而成。产品为黑色不定性颗粒状，具有表面积大、空隙结构发达、吸附能力强、机械强度高、触媒寿命长、回收率高，易再生宁夏活性炭主要成分为碳，并含有少量氧、氢、硫、氮、氯等元素，在结构上是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，堆积密度低，比表面积大具有很强的吸附性能，是用途极广的一种工业吸附剂。它主要用于作为合金金属，蓝色着色剂，催化剂或电池组。由于充电电池产业的快速增长，对钴的需求正在迅速增长。为了满足未来的需求这么高，必须进一步研究收集的钴后卫技术。活性炭具有在其上浸渍的许多有利的物理性质，例如良好的化学稳定性和高表面积。因此，我们开发了钴的选择性回收活性炭吸附剂。

通过几个步骤制造活性炭球状复合材料

400目活性炭粉末分散在超纯水中使用。然后，预先溶解在藻酸钠和附加超纯水的溶液中以制备悬浮液进料。该组合物为10％炭和1％藻酸钠和89％的水。将得到的悬浮液装入原料罐，含有磁性搅拌器以防止沉淀过程中的进料罐是由在图复合球所示活性炭装置1的球形粉末制剂。通过浸渍物理二烷基次膦酸改性剂进行球形和干燥活性炭并将该混合物在50℃68小时振摇。将混合物冷却后，将溶液倾析，并通过使用超纯水剩余球体振荡1小时。将浸渍的活性炭洗涤并干燥48小时，通过CHN元素分析，以确定孔径分布，表面积和孔体积。

图一: 振动液滴冷凝装置示意图。

制成的活性炭外表面的SEM图像数据显示在图2中。活性炭球体的形状设计看起来略呈椭圆形，与高球形度值和稍低的比具有一个良好的相关性。椭圆形状信息可能产生源于与凝固浴撞击时液滴的扁平化。由于经济快速提高凝固，液滴没有得到足够的时间可以回到自己理想的球体(具有成本很低的表面形成张力)。

图2：在不同放大倍数的干燥的球状活性炭的SEM图像。

影响研究活性炭进行吸附的参数

用元素钴溶液进行实验，研究活性炭在不受其他金属阳离子影响的情况下的吸附行为。 改性活性炭的金属萃取机理可能是阳离子交换机制，对钴的影响。 在不添加缓冲液的情况下，随着活性炭萃取剂在吸附金属离子时释放其质子，pH将显著降低，导致吸附系统失效。 结果如图3所示，如预期的那样，pH的增加导致钴吸附的增加，这是由活性炭酸性改性剂的脱质子引起的。 为了获得合理的钴吸附效率，需要pH值为5.5或更高。

图3: 酸碱值对活性炭吸附钴的影响。

用于回收钴活性炭

在使用活性炭成功进行吸附钴之后，研究了用硫酸汽提以回收利用金属离子并允许学生重复数据使用不同吸附剂。我们需要分别测试了三种方式回收技术参数，实验结果发现低浓度的硫酸就足以去除其中大部分活性炭吸附的钴(II)，镍(II)和锰(II)。