[发明专利]一种利用还原与吸附耦合选择性回收水溶液中金的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用还原与吸附耦合选择性回收水溶液中金的方法，具体涉及一种采用水热碳球吸附与氨基酸还原耦合回收金的方法，主要用于从水溶液中高选择性回收金，从而实现金单质的回收或对金离子的富集，属于湿法冶金领域。

背景技术

金(Au)，银(Ag)，以及铂族金属(钌(Ru)，铑(Rh)，钯(Pd)，锇(Os)，铱(Ir)，铂(Pt))等八种元素，由于它们在矿物中含量低且价格昂贵而被统称为贵金属。贵金属，具有十分稳定的物理和化学性质，且具有良好的延展性，稳定性以及催化活性，被广泛用于航空航天，化工军工，医药环保，催化等领域。随着现代科技的高速发展，各种催化剂和电子产品等更新换代迅速，产生的电子垃圾以及废旧催化剂日益增多。这些废弃垃圾不但给环境带来潜在的危害更造成了大量稀贵金属资源的浪费。例如，这些废弃产品中金的含量远远高于其在金矿中的品味。通常，这些废弃资源经过前处理然后浸出，可以得到含有贵金属以及其它相关金属离子的多金属混合溶液。针对二次资源中贵金属的高效提取分离技术以及从含贵金属的矿物中提取贵金属产生的工业废水，发展贵金属特别是金的提取回收技术具有重要意义。

目前，从溶解液中富集分离金的方法有很多，主要包括金属置换法，溶剂萃取法和吸附法等。吸附法由于耗能低、操作简单、富集倍数高、环境污染小，同时又可以选择性地富集某些化合物而被视为回收或除去微量金属的有效方法。对于金离子的吸附分离，目前主要有活性炭吸附法和树脂吸附法。在很 多方面，它们都比传统的置换法以及溶剂萃取法有优势。活性炭吸附法对金离子的吸附选择性好，但是容量低（56mg/g）。合成树脂虽然对金离子有较高的吸附容量，但多数合成树脂再生困难，价格高，且选择性不如活性炭。因此，用吸附法富集回收低浓度贵金属溶液中的金，关键是要找到一种吸附容量大、选择性高、成本低廉以及环境友好的吸附剂。

近年来，采用各种天然生物质资源或者衍生物作为生物质吸附剂的吸附法得到了迅速发展，这种生物吸附剂不但无毒无害，生物相容，成本低廉，而且使用后的生物吸附剂可以生物降解，是一种优良的绿色吸附材料。糖类在自然界分布极为广泛，它含有丰富的官能团，如羟基。植物可通过光合作用产生糖，是活细胞的能量来源和新陈代谢的产物。以葡萄糖(CH₂OH-(CHOH)₄-CHO)为例，它含有五个羟基，一个醛基，具有多元醇和醛的性质，是一种金属还原剂，能被Au³⁺，Ag⁺或Cu²⁺等氧化，生成葡萄糖酸，同时将Au³⁺，Ag⁺或Cu²⁺还原为单质Au，Ag以及Cu₂O。

还原沉淀法从溶液中回收金，已经有100多年的历史，工艺成熟。如金属置换法和硼氢化物还原法等在传统贵金属的湿法冶金中有着极为重要的地位。甘氨酸是生物体构成所需的20中氨基酸中结构最简单的氨基酸，由于在食品医药等领域的广泛应用，是一种最常见廉价的氨基酸。它的分子结构NH₂CH₂COOH中含有弱还原性基团NH₂，能选择性地将高价金离子还原为单质金。是一种廉价绿色的金离子还原剂。

CN103041784A公开了一种甘氨酸接枝交联壳聚糖微球重金属离子吸附剂，以壳聚糖为初始原料，先以戊二醛交联得微球，然后以甘氨酸对交联微球其进行接枝。该发明中戊二醛交联使壳聚糖分子稳定性增加，提升了对重金属的吸附选择性，增加了吸附容量，并且吸附稳定性得到了加强；甘氨酸的引入 增加了微球表面小孔数量，并可显著降低吸附过程中pH的影响。该发明在吸附剂合成过程中有戊二醛交联甘氨酸到壳聚糖微球上的步骤，并且修饰的过程利用甘氨酸中氨基与戊二醛中的醛基反应会消耗甘氨酸中氨基官能团，而金的还原正是靠甘氨酸中氨基的还原作用，因此会大大减少甘氨酸有效官能团的数目，其次能修饰到壳聚糖中的甘氨酸的量是有限的，而且，甘氨酸的加入量的调节不如直接向溶液体系添加调节灵活。

发明内容

针对已有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种利用还原与吸附耦合选择性回收水溶液中金的方法，所述方法包括以下步骤：

（1）将吸附剂和氨基酸还原剂加入到含金溶液体系中，然后置于水浴摇床中，使金吸附在吸附剂的表面；

（2）待吸附完成后，固液分离，得到吸附有金的吸附剂；

任选地，进行步骤（3）：将吸附有金的吸附剂焙烧，除去吸附剂，得到金单质。