摘要：介紹了活性炭再生機(jī)理，并詳細(xì)論述了黃金生產(chǎn)過(guò)程中提金用活性炭再生技術(shù)現(xiàn)狀、工藝改進(jìn)及發(fā)展趨勢(shì)。

0 引言

活性炭是一種由含炭材料制成、外觀呈黑色、內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng)的微晶質(zhì)炭素材料，是一種常用的吸附劑、催化劑或催化劑載體�；钚蕴堪丛�料來(lái)源可分為：木質(zhì)活性炭、果殼活性炭、獸骨/血活性炭、礦物原料活性炭、合成樹(shù)脂活性炭、橡膠塑料活性炭等�；钚蕴堪赐庥^形態(tài)可分為：粉狀、顆粒狀、不規(guī)則顆粒狀、圓柱形、球形和纖維狀等�；钚蕴康膽�(yīng)用廣泛，其用途幾乎涉及所有的國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門(mén)和人們?nèi)粘Ｉ�活，如水質(zhì)凈化、黃金提取、糖液脫色、藥品針劑提煉、血液凈化、空氣凈化、人體健康防護(hù)等。

黃金生產(chǎn)采用的活性炭吸附工藝，對(duì)活性炭的種類、活性、孔徑、表面積、孔容積、強(qiáng)度、粒度等都有一定的要求。

吸附金用的活性炭有椰殼炭、杏核炭、桃核炭、橄欖核炭、煤質(zhì)炭等。椰殼炭和杏核炭的吸附性能大體相當(dāng)，只是椰殼炭的粒度和強(qiáng)度比杏核炭大些。隨著活性炭生產(chǎn)企業(yè)在技術(shù)上的突破及原材料因素的影響，椰殼炭得到了更大程度的普及，成為黃金用活性炭的主流，大部分炭漿廠、堆浸廠及含氰廢水回收金工藝都以椰殼炭作為首要選擇。

活性炭在吸附金的同時(shí)，在炭的表面和孔隙中會(huì)吸附一些無(wú)機(jī)鹽及賤金屬雜質(zhì)，主要有鋅、鐵、鈣、銅，它們主要以Zn₂Fe(CN)₆、ZnCO₃。Zn(OH)₂、Fe (OH)₃、Fe(OH)₂、CaCO₃、CuCO₃。Cu(OH)₂等形式存在，同時(shí)還會(huì)吸附各種機(jī)械油、絮凝劑等有機(jī)物，從而影響活性炭的吸附活性，使炭的吸附容量和吸附率大大降低，導(dǎo)致活性炭“失活”。由于吸附大量雜質(zhì)而失去活性的活性炭需要進(jìn)行活化再生，恢復(fù)其吸附能力。

活性炭的再生，就是將失活活性炭經(jīng)過(guò)特殊處理，使活性炭恢復(fù)絕大部分的吸附能力，以便重新用于吸附過(guò)程，降低生產(chǎn)成本，減少資源的浪費(fèi)。

1 活性炭再生機(jī)理及工藝條件

1.1 活性炭再生機(jī)理

活性炭再生是指用物理或化學(xué)方法在不破壞活性炭原有結(jié)構(gòu)的前提下，將吸附于活性炭微孔的雜質(zhì)去除，恢復(fù)其吸附性能，以便循環(huán)使用。由于活性炭吸附了堿金屬氧化物后，在活性炭再生時(shí)起到催化作用，助長(zhǎng)了活性炭本身的燃燒，造成炭的損失，而且會(huì)使活性炭的孔隙擴(kuò)大，降低強(qiáng)度。因此活性炭在再生去除有機(jī)物前應(yīng)先經(jīng)酸洗，以除掉堿金屬氧化物。

一般情況下，失活炭每酸洗3~5個(gè)循環(huán)后進(jìn)行一次去除有機(jī)物的再生，再返回活性炭吸附工段，不需要每次酸洗后都去除有機(jī)物。這樣可減少炭的損失，節(jié)約電能，對(duì)吸附率也不會(huì)造成影響。

活性炭再生的常規(guī)生產(chǎn)工藝流程：

失活活性炭→酸洗→水洗→中和→干燥→熱再生→打磨→篩分→再生活性炭

1.2 活性炭去除吸附無(wú)機(jī)鹽再生工藝及條件

除去無(wú)機(jī)鹽大多通過(guò)酸洗來(lái)完成。酸洗主要是通過(guò)酸與吸附在炭表面和孔隙中的無(wú)機(jī)物及賤金屬反應(yīng)，生成可溶性鹽，然后被水溶除去。

1.2.1 酸洗工藝條件

分別用5%的HNO₃(或HCl)、水、1%的NaOH水溶液，各浸泡解吸炭05~1.0h，每換一種溶液都應(yīng)將前段的溶液排掉，后用2~3倍炭床體積的水沖洗。酸洗一般在常溫下進(jìn)行，另外, 有文獻(xiàn)介紹采用8g/L的次氯酸鈉和6%的硫酸銨，按體積1:1混合液作再生劑，以氧化那些活性炭上的還原性物質(zhì)并將銅以銅氨絡(luò)合物的形式洗脫下來(lái)。

1.2.2 酸洗的影響因素

一般酸洗用稀鹽酸或稀硝酸水溶液，不能用稀硫酸水溶液，因?yàn)榱蛩崤c碳酸鈣反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣，不能用水洗除。

酸洗時(shí)酸的濃度不宜過(guò)濃。因?yàn)闈馑釋?duì)活性炭有軟化作用，使解吸炭變軟而易粉碎。當(dāng)然，酸的濃度也不宜過(guò)低，否則將起不到酸洗的目的。同時(shí)酸洗時(shí)應(yīng)以浸泡為主，不應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)烈攪拌，否則也將有過(guò)多的細(xì)炭產(chǎn)生，造成損失。適當(dāng)攪拌只是為了使炭與溶液均勻接觸，起到清洗的目的。

酸洗時(shí)除用稀酸和水洗外，還要用稀苛性鈉水溶液進(jìn)行洗滌，一方面可中和酸，另一方面可溶掉堿溶性物質(zhì)。

1.3 活性炭去除有機(jī)物再生工藝及條件

目前，國(guó)內(nèi)外活性炭去除有機(jī)物再生成熟的方法為熱再生法，依靠熱分解或氧化還原反應(yīng)破壞所吸附有機(jī)雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)而達(dá)到除去吸附質(zhì)的目的。

1.3.1 去除有機(jī)物工藝條件

在活性炭再生過(guò)程中，根據(jù)加熱到不同溫度時(shí)有機(jī)物的變化，一般分為干燥、高溫炭化及活化三個(gè)階段。

(1)干燥階段：主要去除活性炭所吸附的可揮發(fā)有機(jī)物成分，如沸點(diǎn)較低的低分子炭氫化合物和芳香族有機(jī)物。一般在此階段內(nèi)所消耗熱量占再生全過(guò)程總能耗的50%~70%。

(2)高溫炭化階段(焙燒階段)：使活性炭上吸附的不同熱分解型和難脫附型有機(jī)物隨溫度升高，分別以揮發(fā)、分解、炭化、氧化的形式從活性炭的基質(zhì)上消除，同時(shí)對(duì)殘留在炭表面和孔隙中的游離細(xì)炭進(jìn)行炭化。通常通過(guò)此階段，再生炭的活性可恢復(fù)到60%~85%。

(3)活化階段：有機(jī)物經(jīng)高溫炭化后，有相當(dāng)部分炭化物殘留在活性炭微孔中。此時(shí)炭化物需用水蒸氣、二氧化碳、氧氣等氧化性氣體進(jìn)行氣化反應(yīng)，使殘留炭化物氣化成CO₂、CO等氣體，使微孔表面得到清理，恢復(fù)其吸附性能。

1.3.2 熱再生的影響因素

要采用自動(dòng)控制控制再生設(shè)備的溫度，以達(dá)到技術(shù)條件的要求。溫度過(guò)低，活性炭活化再生速度很慢；溫度過(guò)高,會(huì)造成活性炭本身的損耗。

活性炭在設(shè)備里的停留時(shí)間與設(shè)備內(nèi)溫度和再生氣體的量以及組成有關(guān)，操作時(shí)可控制再生設(shè)備的相關(guān)功能區(qū)，通過(guò)改變給料速度、出料速度或出料裝置間隙來(lái)調(diào)整。

因?yàn)檠鯕獾难趸�能力�?qiáng)，溫度高時(shí)易燃燒，因此一般用水蒸氣作為氧化性氣體，活性炭含一定比例的水分是必要的。

2 酸洗設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 靜態(tài)酸浸槽

在酸洗車或槽內(nèi)用酸溶液浸泡失活炭，定期人工攪拌，然后從底部放水口進(jìn)入清水進(jìn)行漂洗。這種方法緩沖和貯運(yùn)都在同一容器內(nèi)完成，設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，目前，該設(shè)備仍大量應(yīng)用于黃金礦山解吸炭酸洗中，但過(guò)程中再生炭產(chǎn)生機(jī)械磨損，且人為因素常使酸洗反應(yīng)不干凈，酸洗及漂洗中和過(guò)程分散，酸洗過(guò)程中容器敞口，酸氣揮發(fā)，污染空氣，操作條件惡劣。

2.2 酸洗攪拌槽

酸洗槽由不銹耐酸鋼板焊制成槽底呈60°角的圓錐槽，方便炭從下部排出。攪拌軸選用不銹鋼材質(zhì)，對(duì)葉輪也采取了防腐措施，葉輪轉(zhuǎn)速一般在250r/min左右。槽頂封閉，設(shè)有通風(fēng)凈化系統(tǒng)防止HCN等有毒氣體逸出。

槽體的上部有溢流堰，當(dāng)溶液放滿時(shí)可從溢流堰排出。溢流堰處安裝24目不銹鋼篩網(wǎng)，防止活性炭流失。酸洗槽的底部有兩個(gè)排放管，一個(gè)是排液管，將酸洗后的酸、堿廢液和水排至廢液槽，排液管上方裝有24目不銹鋼篩網(wǎng)，以免使炭隨液體一塊排出；另一個(gè)管是排炭管，將酸洗后的再生炭和水一塊排出。這種設(shè)備因帶有攪拌裝置，炭機(jī)械磨損量較大，但在黃金礦山中較為常用。

2.3 酸液循環(huán)槽(柱)

用耐酸泵將酸液從設(shè)備底部輸入，促使活性炭床層具有一定程度的流化松散，促使再生炭與反應(yīng)介質(zhì)接觸充分，反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡在上升過(guò)程中對(duì)炭床層具有一定的脈動(dòng)和混合作用。反應(yīng)后的酸液由上部溢流堰溢出，返入泵進(jìn)口，再反復(fù)循環(huán)，直至設(shè)定時(shí)間，自動(dòng)停車。

這種酸洗流程先進(jìn)之處在于沒(méi)有動(dòng)力攪拌系統(tǒng)，減小了炭的機(jī)械磨損，酸液的循環(huán)又保證了炭床層內(nèi)酸度均勻無(wú)死角，強(qiáng)化了酸洗效果，提高了酸洗效率。在一些礦山直接利用載金炭解吸柱，在解吸結(jié)束后完成下一步酸洗工作，但由于酸液對(duì)柱體有一定腐蝕作用，增加了解吸運(yùn)行過(guò)程中的不健康因素；并且柱內(nèi)CT離子殘留，會(huì)加速電解時(shí)陽(yáng)極板的腐蝕，因此，選用設(shè)計(jì)合理的專用酸洗循環(huán)槽還是必要的。

3 活性炭去除有機(jī)物再生設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)外黃金礦山活性炭去除有機(jī)物再生成熟的方法為熱再生法。加熱再生裝置依結(jié)構(gòu)形式分為多層式、回轉(zhuǎn)式、流化床式、移動(dòng)床式等。依能源利用形式分為電熱式、燃油式、燃?xì)馐健?

在國(guó)內(nèi)外黃金生產(chǎn)中主要有以下幾種工藝及技術(shù)應(yīng)用于活性炭熱再生。

3.1 土法人工作業(yè)

早期，小型礦山曾經(jīng)采用此方法再生活性炭，隨著熱再生設(shè)備的技術(shù)化、專業(yè)化，現(xiàn)在已很少使用。方法是將待再生炭放入大鍋內(nèi)，裝炭容積大約在容器2/3左右。鍋底部加入木柴、煤、焦炭等燃燒物，或攪入柴油以助燃，也有采用燃油噴爐進(jìn)行加熱的。由于炭是熱的不良導(dǎo)體，所以在加溫過(guò)程中，需要人工翻動(dòng)。

這種方法處理量小，人工強(qiáng)度大，操作環(huán)境不好，對(duì)工人身體健康影響明顯，對(duì)周圍環(huán)境影響比較大，不利于地區(qū)生態(tài)保護(hù)；由于完全是人工方式，受操作者經(jīng)驗(yàn)的影響較大，反應(yīng)溫度及反應(yīng)時(shí)間不易掌握，活性炭要么再生程度不夠，要么灰化多，強(qiáng)度下降明顯。

3.2 再生回轉(zhuǎn)窯

回轉(zhuǎn)窯從20世紀(jì)80年代前后，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)占據(jù)著黃金生產(chǎn)領(lǐng)域的活性炭熱再生市場(chǎng)。目前，僅有少數(shù)企業(yè)仍在生產(chǎn)該設(shè)備，技術(shù)已定型。回轉(zhuǎn)窯一般采用電加熱方式，爐體呈臥式。其結(jié)構(gòu)是由回轉(zhuǎn)筒體、保溫爐體、螺旋加料機(jī)、頭部罩、冷卻出料器、爐體傾斜度調(diào)節(jié)器、機(jī)架、電路控制箱等部件組成，電熱元件為硅碳棒。

回轉(zhuǎn)筒體的頭尾部分別插入頭部罩和冷卻出料器，其結(jié)合部分采用端面密封，以保持筒體氣密性。筒體內(nèi)的水蒸氣有一定的壓力，從頭部罩上的排氣孔排出。加料螺旋的葉片不連續(xù)，以保證螺旋加料滿載運(yùn)輸，保持回轉(zhuǎn)筒體不與外部相通�；剞D(zhuǎn)筒體與加料螺旋均由滑差電機(jī)經(jīng)擺線針輪減速器帶動(dòng)，做無(wú)級(jí)調(diào)速，可根據(jù)需要任意選擇回轉(zhuǎn)筒體與螺旋給料機(jī)的轉(zhuǎn)速。

這種設(shè)備為連續(xù)操作，間接加熱，對(duì)活性炭濕度要求不大。該設(shè)備對(duì)廠房高度要求不高，但占地面積大，生產(chǎn)前期和后期人工強(qiáng)度較大，密封端面有碎炭產(chǎn)生，粉炭在爐腔氣壓作用下外逸，操作環(huán)境不好，炭損率高，生產(chǎn)前期和后期不合格炭產(chǎn)量過(guò)大，相對(duì)電能消耗大，轉(zhuǎn)動(dòng)部分龐大，維護(hù)不便，不適宜急需少量炭再生作業(yè)，非正常停車時(shí)，處理煩瑣，易造成設(shè)備損壞。

3.3 多層耙式爐

立式多段再生爐，或稱多層耙式爐，主要用于再生粒狀炭，適用于大批量活性炭再生，一般處理能力都大于2t/d。其特點(diǎn)為用天燃?xì)饣蛴妥魅剂�，水蒸氣活化，由爐項(xiàng)部供炭，用轉(zhuǎn)動(dòng)的耙臂將炭推送至下一層，從而完成再生。

這項(xiàng)技術(shù)為連續(xù)式操作，間接加熱。該技術(shù)在美國(guó)得到了普遍應(yīng)用，但其耗能相對(duì)較大，灰化率高運(yùn)行周期長(zhǎng)。

3.4 直接電加熱式活性炭再生爐

此類電直接加熱再生爐是基于炭自身電阻隨溫度升高而降低的原理，在炭床兩端加上電極，利用炭自身的導(dǎo)電性對(duì)炭床施加一定的電壓使炭發(fā)熱。部分設(shè)備采用倉(cāng)壁振動(dòng)器振動(dòng)主體炭倉(cāng)，通過(guò)強(qiáng)制放電技術(shù)控制能量，使炭粒間強(qiáng)制形成電弧，進(jìn)行放電。放電過(guò)程功能如下：

(1)高溫使活性炭吸附的有機(jī)物迅速氣化、炭化。

(2)放電弧隙中的氣體熱游離和電錘效應(yīng)，使吸附物被瞬間電離分解。

(3)放電形成的紫外線，使炭粒間空氣中的部分氧產(chǎn)生臭氧，對(duì)吸附物起放電氧化作用。

(4)吸附水在瞬間成為過(guò)熱水蒸氣，與炭化物進(jìn)行水性氧化反應(yīng)。

3.4.1 WYS型活性炭再生爐

WYS型活性炭再生爐系中國(guó)市政工程西北設(shè)計(jì)院翁元聲教授的發(fā)明專利成（專利號(hào):（CN85100619.A）。繼回轉(zhuǎn)窯之后，該設(shè)備曾在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間占領(lǐng)國(guó)內(nèi)活性炭再生市場(chǎng)。

該成套設(shè)備設(shè)計(jì)工作原理為：380V交流工頻電壓經(jīng)主變壓器降壓后供給可控硅，經(jīng)可控硅調(diào)壓、整流后經(jīng)過(guò)霍爾電流檢出器及電抗器向再生爐供電。該電流大小受脈沖能極板控制，其脈沖相位可由人工調(diào)整，也可由電流反饋進(jìn)行自動(dòng)控制。

3.4.2 直接加熱式活性炭再生爐

該設(shè)備由長(zhǎng)春黃金研究院研制（專利號(hào)：96209046.8），爐體分臥式和立式兩種。在爐體相對(duì)兩側(cè)面平行距離200~300mm處安裝多組石墨板電極，每一側(cè)石墨電極并聯(lián)。380V的交流電通過(guò)硅整流和幾次變壓后，產(chǎn)生的高強(qiáng)度直流電加載在石墨板電極上，對(duì)活性炭進(jìn)行強(qiáng)制放電，形成電弧，使炭在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到高溫，以此完成再生。

3.4.3 JHR系列電熱式活性炭再生爐

該設(shè)備由長(zhǎng)春黃金研究院研制（專利號(hào)：98249738.5），爐體為立式，石墨電極為上下結(jié)構(gòu)，上部中置�？赏ㄟ^(guò)改變上部電極長(zhǎng)短，調(diào)節(jié)再生段炭量，靈活控制直流電流大小，并在一定范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)設(shè)備產(chǎn)量。

3.4.4 JHRC電熱回轉(zhuǎn)式活性炭再生設(shè)備

該設(shè)備由長(zhǎng)春黃金研究院研制（專利號(hào)：99216756.6），爐體為臥式。石墨電極為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)加熱段爐體刺激電流水平，調(diào)整出炭時(shí)間控制合格出炭量。該裝置升溫速度快，溫度波動(dòng)小，能耗低，設(shè)備占地面積小。

3.4.5 立式恒流電加熱活性炭再生設(shè)備

該設(shè)備是由JHR電熱式活性炭再生爐改制而成，改變壓器變壓為恒功率控制板控制可控硅，改炭加熱自激為他激式，減小升溫時(shí)間。其它方面與HR系列電熱式活性炭再生爐相同。

3.4.6 強(qiáng)制放電熱式活性炭再生設(shè)備

南非明泰克（Mintek）公司的minfurn強(qiáng)制放電熱式活性炭再生設(shè)備，內(nèi)層為陶瓷簡(jiǎn)體，外層為纖維絕緣層，通過(guò)石墨塊、石墨棒與石墨電極加熱活性炭，通入水蒸氣完成再生過(guò)程。

這類直接電加熱式活性炭再生設(shè)備大多為連續(xù)式操作，間接加熱，炭損率低，能耗也低。據(jù)文獻(xiàn)介紹電耗值是多層耙式爐能耗的1/7，是熱回收移動(dòng)床再生爐能耗的1/5，是熱不回收移動(dòng)床再生爐能耗的1/10，是直接通電式二段爐能耗的1/2。其缺點(diǎn)是不適用于再生導(dǎo)電性較差的活性炭，如煤質(zhì)炭，且運(yùn)行條件不宜控制，如炭受熱不均造成碘值恢復(fù)率低。當(dāng)炭酸洗不干凈時(shí)，殘留的無(wú)機(jī)鹽及堿金屬氧化物會(huì)在高溫下?lián)p毀耐火磚，使炭熔融在耐火磚上，引發(fā)電氣短路，而電極有時(shí)也會(huì)因直接放電電弧短路而燒損，并造成炭燒結(jié)。直接加熱式活性炭再生爐由于電控技術(shù)不完善，自動(dòng)控制系統(tǒng)經(jīng)常損壞，而大多數(shù)礦山根本沒(méi)有維修微電設(shè)備的能力，造成設(shè)備改由手動(dòng)控制，設(shè)備優(yōu)點(diǎn)不復(fù)存在。該技術(shù)在節(jié)能自控方面有很好的市場(chǎng)前景，但現(xiàn)在仍有許多缺陷有待完善。

3.5 微波再生爐

用于再生工藝的工業(yè)微波頻率為970MHz及2450MHz兩種超短波，由磁控管產(chǎn)生，采用多個(gè)微波發(fā)生單元組成組合，經(jīng)微波爐內(nèi)金屬器壁多重反射后對(duì)介質(zhì)中的水分子產(chǎn)生作用，使被加熱物體內(nèi)含的水分子在變頻場(chǎng)的作用下，摩擦生熱。

微波類設(shè)備對(duì)于電壓要求很嚴(yán)格，只有電壓在工頻電壓之上時(shí)，微波爐才能正常工作，加熱效果理想。電壓低于工頻電壓，微波爐就會(huì)出現(xiàn)雖然設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)，但被加熱物質(zhì)冷態(tài)的不加熱現(xiàn)象。電壓對(duì)微波類設(shè)備影響之大是由于微波的工作原理決定的，微波發(fā)射系統(tǒng)的磁控管只有吸收到4000V直流電壓才能產(chǎn)生達(dá)到振蕩頻率的微波，正常啟動(dòng)加熱。如果電壓不穩(wěn)定，變壓器吸收不足工頻電壓，就無(wú)法提供足夠高壓，高壓電容器和高壓二極管也就無(wú)法提供磁控管工藝要求的直流電，從而影響微波加熱速度和正常的效果。

微波類設(shè)備啟動(dòng)電流大，是正常工作電流的6倍。一般700W的微波爐輸入功率是1200W，而900W的微波爐輸入功率是1400W，啟動(dòng)電流在10A左右。

微波設(shè)備屬間歇性生產(chǎn)，直接加熱。其優(yōu)點(diǎn)是處理能力大，升溫快，熱效率高，裝置體積小，自身無(wú)明火，無(wú)煙塵，無(wú)有害氣體產(chǎn)生，對(duì)周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱輻射。缺點(diǎn)是爐膛內(nèi)加熱不易均勻（微波能量吸收不均勻），有時(shí)產(chǎn)生炭燒結(jié)現(xiàn)象。此外，微波輻射需要較好的屏蔽，當(dāng)漏能功率大于0.01W/cm³，接觸時(shí)間在6min以上時(shí)，對(duì)人體的健康就有損害。在微波產(chǎn)生、輸送過(guò)程中，磁控管本身消耗30%~40%的功率。微波再生設(shè)備對(duì)于電壓要求嚴(yán)格，啟動(dòng)電流大，沖擊能力強(qiáng)；受水蒸氣和炭中易混入的金屬碎屑作用，微波管易損壞，維護(hù)不易，維修成本過(guò)高，通常礦山難以承受。微波再生技術(shù)在加拿大大馬爾公司得到了工業(yè)應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)還僅處于工業(yè)試驗(yàn)階段。

3.6 JHR-O系列燃油式活性炭再生爐

長(zhǎng)春黃金研究院研制的JHR-O系列活性炭再生爐（專利號(hào)：02273220.9），是國(guó)內(nèi)首先創(chuàng)造的以柴油為熱源的活性炭再生設(shè)備，立式爐體，螺旋給料，充分利用熱能對(duì)炭進(jìn)行預(yù)加熱。自動(dòng)控制炭位進(jìn)料，溫度、時(shí)間雙量三重控制出炭，保證再生炭質(zhì)均衡。采用雙重溫度控制熱源，準(zhǔn)確掌握再生條件，保證再生指標(biāo)。產(chǎn)品定型幾年來(lái)，已占據(jù)了國(guó)內(nèi)大部分黃金市場(chǎng)份額，并已成功介入其它應(yīng)用領(lǐng)域。

該設(shè)備為連續(xù)運(yùn)行，間接加熱，炭損率低，能耗低，設(shè)備升溫速度快，處理能力大，運(yùn)行全自動(dòng)化控制，人工干涉少，活性炭含水率的多少不影響再生效果，對(duì)炭的種類及炭粒度的大小使用無(wú)局限性，是目前黃金礦山活性炭去除有機(jī)物再生領(lǐng)域比較先進(jìn)和成熟的技術(shù)設(shè)備。

4 活性炭去除有機(jī)物再生的新技術(shù)進(jìn)展

活性炭去除有機(jī)雜質(zhì)再生技術(shù)有熱再生法、化學(xué)藥品再生法、電化學(xué)再生法、光催化再生法、超臨界萃取再生法、生物再生法、臭氧氧化再生法、氧化分解再生法、濕式氧化法、微波輻射再生法和浮選再生法等。目前，國(guó)內(nèi)黃金礦山企業(yè)活性炭有機(jī)雜質(zhì)去除再生領(lǐng)域仍以熱處理再生為主。市場(chǎng)的需求使得眾多有識(shí)之士投入大量技術(shù)和精力加入到活性炭再生方法研究當(dāng)中，其它行業(yè)炭再生技術(shù)的發(fā)展也帶動(dòng)了黃金用活性炭再生技術(shù)的進(jìn)步。

在活性炭熱再生領(lǐng)域，南京環(huán)科公司正在研制超聲波再生技術(shù)；東北林業(yè)大學(xué)正在研制活性炭遠(yuǎn)紅外輻射再生爐；興昌鋼鐵股份有限公司正在研制廢棄活性炭在真空狀態(tài)下再生活化的裂解設(shè)備，不僅適合顆粒炭的再生，也適用于粉炭的再生。

在其它活性炭再生方法中，技術(shù)先進(jìn)的有有機(jī)溶劑再生法：采用乙醇、丙酮甲醇和四氫呋喃等有機(jī)溶劑，萃取吸附在活性炭上的吸附質(zhì)，再氣提活性炭上殘余的有機(jī)溶劑，完成再生。上海環(huán)境科學(xué)研究所提出了超臨界CO₂萃取再生理論，在活性炭濕式再生技術(shù)領(lǐng)域取得了技術(shù)性突破。超臨界流體萃取法源于臨界狀態(tài)氧化原理，CO₂在常溫下為氣體，臨界溫度31.05℃，臨界壓力7.29 MPa（7.29kg/cm²），臨界體積94ml/mol。在臨界狀態(tài)下，CO₂的密度可以達(dá)到0.468kg/L。由于溫度相對(duì)較高，高密度的臨界狀態(tài)CO₂黏度很小，具有溶解許多有機(jī)物的性能，可以浸入到活性炭的微孔之中，把活性炭吸附的有機(jī)物溶解出來(lái)，使活性炭得以再生。溶解了有機(jī)污染物的臨界狀態(tài)CO₂，只要脫離臨界狀態(tài)，立即變成氣體，與萃取出來(lái)的有機(jī)物分離。

在國(guó)外也進(jìn)行著活性炭生物再生法的研究。利用經(jīng)過(guò)馴化培養(yǎng)的菌種處理失效的活性炭，使吸附在活性炭上的有機(jī)物降解并氧化分解成CO₂和H₂O恢復(fù)活性炭吸附性能。這種利用微生物再生活性炭的方法，僅適用于吸附易被微生物分解的有機(jī)物的活性炭而且分解反應(yīng)須干凈，即有機(jī)物被分解為CO₂和H₂O否則有被活性炭再吸附的可能。如果處理水中含有生物難降解或難脫附的有機(jī)物，則生物再生效果將受影響。

還有學(xué)者提出濕式氧化法的理論，將活性炭升溫至200℃~250℃，通入空氣加壓至(300~700)×10⁴Pa，在反應(yīng)塔內(nèi)被活性炭吸附的有機(jī)物在高溫高壓下氧化分解，使活性炭得到再生。

電解氧化法：利用電解時(shí)產(chǎn)生的新生態(tài)[O]、[C]等強(qiáng)氧化劑，使活性炭吸附的有機(jī)物氧化分解。但在實(shí)際運(yùn)行中，存在金屬電極腐蝕、鈍化、絮凝物堵塞等問(wèn)題。而不溶性電極—石墨存在體積大、電阻高、耗電大等缺點(diǎn)。

以上方法因?yàn)楣に嚰夹g(shù)還不完善，目前還處在可行性研究階段，尚未在工業(yè)中應(yīng)用。但隨著時(shí)間的推移、研究的深入、技術(shù)的進(jìn)步，必然會(huì)有節(jié)能、便捷的活性炭再生新設(shè)備應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中。

5 結(jié)語(yǔ)

活性炭再生設(shè)備及方法的優(yōu)劣主要體現(xiàn)在：活性炭吸附性能恢復(fù)率、損失率、強(qiáng)度、能量消耗、輔料消耗、再生溫度、再生時(shí)間、對(duì)人體和環(huán)境的影響、設(shè)備及基礎(chǔ)投資、操作管理檢修的繁簡(jiǎn)程度等諸多方面。再生后的活性炭通常吸附性能可恢復(fù)95%以上，損耗率5%以內(nèi)，能滿足黃金吸附的技術(shù)要求。在目前黃金生產(chǎn)中，有機(jī)物與無(wú)機(jī)鹽的去除設(shè)備呈現(xiàn)出不平衡的態(tài)勢(shì)。企業(yè)往往投入了大量的資金在相對(duì)落后和笨重的熱再生設(shè)備上，雖達(dá)到了處理效果，卻消耗了大量的能源和人力。在酸洗方面又往往得不到重視，大部分礦山仍停留在采用靜態(tài)酸浸槽層面上。

環(huán)保和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題是推動(dòng)活性炭再生技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展的主要?jiǎng)恿ΑＨ绾蔚统杀�、�?jiǎn)單可行地應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，成為今后各種活性炭再生技術(shù)發(fā)展和研究的主要方向。只有為生產(chǎn)工業(yè)減廢、防治污染、資源回收及經(jīng)濟(jì)效益等方面帶來(lái)明顯的收益，黃金生產(chǎn)企業(yè)才會(huì)積極熱情地投入到新設(shè)備、新產(chǎn)品的應(yīng)用和現(xiàn)有設(shè)備的技術(shù)改造中，并帶動(dòng)活性炭再生技術(shù)在更多的礦山企業(yè)應(yīng)用和發(fā)展。