专利名称：一种利用柿子单宁同步吸附制备单质金的方法
技术领域：
本发明属于稀有贵金属有效提取及其绿色吸附剂制备的技术领域，具体涉及一种 利用简单化学处理的柿子单宁从含有金离子和杂质金属离子的溶液中选择性且有效地吸 附三价金，并可将其直接还原为单质金的方法。
背景技术：
黄金是人类较早发现和利用的金属。由于它稀少、特殊和珍贵，自古以来被视为五 金之首，有“金属之王”的称号，享有其它金属无法比拟的盛誉，其显赫的地位几乎永恒。金 具有极高的抗腐蚀的稳定性；良好的导电性和导热性；金的原子核具有较大捕获中子的有 效截面；对红外线的反射能力接近100% ；在金的合金中具有各种触媒性质；金还有良好的 工艺性，极易加工成超薄金箔、微米金丝和金粉；金很容易镀到其它金属和陶器及玻璃的表 面上，在一定压力下金容易被熔焊和锻焊；金可制成超导体与有机金等。由于金的这些有益 性质，使它被广泛应用到现代高新技术产业中去，例如手机、电脑和各种仪器的主板中都含 有大量的金，但是金的资源越来越贫乏。所以，有效回收矿山和电子废弃物中的金是广泛受 到关注的课题。目前回收金的方法主要有电解精炼法和溶剂萃取法。电解精炼法提金工艺存在如 下3个问题①只适合金合金中金的提取，如果杂质金属的含量高，电解过程就无法正常 进行。②电解精炼操作条件比较严格、金在阴极金、电解液、阳极泥和残极中都有分布，导致 金的直收率和回收率都低，金的直收率仅70% ；③电解提金时间长，残极返回处理量大，资 金积压严重。溶剂萃取法的实质是将金从氯化溶液中单独萃取分离出来，经溶剂洗涤、酸化 还原沉淀金，溶剂萃取法存在的缺点是萃取剂易乳化，所需原材料种类多，生产设备多，生 产成本较高。如上所述，金被应用于众多领域，是产业和生活不可或缺的稀有金属之一。但是目 前传统的提取金的方法，金的损失率高，且不符合节能减排的宗旨。因此从各种含金的废弃 物、浸液中对金进行有效回收再利用将是众望所归。同时，中国的涩柿子的产量为500万吨/年，大部分都被用于制造供鞣皮等利用 的柿子涩液。榨汁后的残渣或者被直接废弃，或者被用作肥料，造成资源的浪费。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种利用柿子单宁同步吸附制 备单质金的方法，本发明的方法操作简单，金的直收率高，处理周期短，硫酸可循环使用，无 污染且处理成本低。本发明是通过如下技术方案实现的一种利用柿子单宁同步吸附制备单质金的方 法，其特征在于包括以下工艺步骤1)取柿子单宁，加入硫酸，在温度90-100°C下，酸化处理6-12小时；2)将酸化处理过的柿子单宁用水冲洗，室温下干燥，得柿子单宁吸附剂；3)取含有金离子的溶液，调节溶液的酸度，即溶液中[H+]为0. 1-4 mol/L，然后加入柿 子单宁吸附剂，搅拌，静止，吸附至平衡状态。上述柿子单宁吸附剂用量与溶液中金离子的比为Ikg 0. 9-1. Omol0本发明的创造性在于利用酸化处理后的柿子单宁做吸附剂，从含有金离子的溶 液中选择性吸附还原金。而对于含金离子的溶液的制备方法并不限定，对于本领域的技术 人员，可采用现有技术中已经公开的溶解方法，将各种含金的废弃物、含金的矿山及电子废 弃物进行溶解，制作成含金离子的溶液，这对于本领域的技术人员来说是显而易见的。本发明的有益效果是1.原料丰富单宁(Tarmins)是植物的苦味或发涩成分，大量存在柿子中的单宁被称 为柿子单宁。在适于收获的时期成熟的涩柿子含有的水中可溶性柿子单宁，未成熟的 涩柿子中含有5-6%的水中可溶性柿子单宁。而中国涩柿子的产量为500万吨/年，目前大 部分都被丢弃，造成资源的浪费，而本发明充分利用了这一资源。2.方法简单本发明将柿子单宁进行直接酸化处理调制成吸附剂，适合不同酸度 的含金溶液中金的提取，对Au(III)的吸附量大(0. 8-1. Okg/kg吸附剂)，并可达到直接还 原三价金的效果。3.周期短处理周期只需5-10小时便能将三价金吸附还原。4.直收率高直收率可达95%以上。5.节约原料本发明中用于酸化处理的硫酸可反复使用。6.无污染柿子单宁这种多酚化合物和金属离子形成络化物，到目前为止大量试 验试图利用这一性质从多酚化合物调制金属吸附剂。这种情况下，能够从水中吸附、回收、 清除特定物质的吸附剂必须不溶于水。要调制不溶性吸附剂需要进行固化处理，要进行固 化处理需要使用表氯醇、多聚甲醛等化学物质，这些化学物质很多是有害物质。而本发明方 法中直接使用硫酸对柿子单宁进行酸化处理，即可制成吸附剂，直接用于吸附还原金，由于 吸附还原过程中无任何化学有害物质，而硫酸可反复使用，因此不会对环境造成污染。7.成本低处理成本大幅度降低，处理成本是传统处理方法的10-20%。8.适用范围广本发明适合任何含有金离子的溶液，对溶解于其中的含量高的杂 质金属如Cu、Fe、Si、Sn、Pd、Pt等不吸附，显示出柿子单宁吸附剂对金具有高效选择性。综上所述，本发明制备的吸附剂只需一步法就可提金，无能源消耗，节能环保，而 且吸附剂制备简单，来源丰富且价格低廉，具有实际的应用性。
图1是本发明吸附还原产物——单质金的XRD图。
具体实施例方式以下实施例是为了详细阐述本发明，而并不限制本发明，尤其对于含金离子溶液 的制备方法，以下实施例中给出了几种含金离子溶液的制备方法，但是本发明并不限制含 金离子溶液的制备方法，本领域的技术人员可以根据现有技术中公开的溶解方法，对含金 废弃物进行溶解，制备含金离子溶液。实施例1不同的酸度及其他共存离子对金吸附的影响1)含金离子溶液的制备将一定量的氯金酸溶解于水中，并加入相同摩尔质量的氯 化铜、氯化铁、氯化锌、氯化镍、氯化钯以及氯钼酸浓溶液，配制成与金共存的Cu、Fe、Si、 Ni、Pd、Pt金属离子存在的含金离子溶液，此溶液中主要成分有Au 30ppm、Cu 30ppm, Fe 30ppm、Zn 30ppm、Ni 30ppm、Pd 30ppm、Pt 30ppm ；2)柿子单宁吸附剂的制备取20g柿子单宁(由江西晋城柿宝有限公司提供)，加入硫 酸，在温度90-100°C下，酸化处理10小时；将酸化处理过的柿子单宁用清水冲洗，室温下干 燥，得柿子单宁吸附剂；3)吸附还原金分别取上述制备的含金离子溶液100ml，按表1调节溶液的酸度，即溶 液中的氢离子浓度[H+],然后加入0.1 g柿子单宁吸附剂，搅拌1小时，静止3小时后得到女口广 PFt ο将吸附还原产物做XRD图，如图1所示为单质金。直收率和纯度如表1。表1酸度对柿子单宁吸附Au (III)的性能影响酸度mol/L0. 10. 51. 02. 03. 04. 0直收率%1001001001009288纯度%99. 199. 299. 199. 399. 599. 5由表1可见，在不同酸度下，柿子单宁吸附剂对Au (III)的吸附性能好，而且不受体系 酸度的影响。与金共存的Cu、Fe、Si、Ni、Pd、Pt等金属基本不被吸附，显示出柿子单宁吸 附剂对金具有高效选择性。实施例2利用柿子单宁吸附剂提取电子垃圾中的金1)含金离子溶液的制备将电脑电路板元件用氯化法溶解，得到含金离子溶液，主要成 分有 AulOOppm、Cu3360 ppm、Znl040 ppm、Fe760 ppm、Pd 6. 3ppm、Pt 4.1 ppm，酸度为 1. O mol/L ；2)柿子单宁吸附剂的制备取20g柿子单宁(由江西晋城柿宝有限公司提供)，加入硫 酸，在温度90-100°C下，酸化处理6小时；将酸化处理过的柿子单宁用清水冲洗，室温下干 燥，得柿子单宁吸附剂；3)吸附还原金取上述制备的含金离子溶液500ml，然后加入0.4 g柿子单宁吸附剂， 搅拌1小时，静止3小时后得到吸附还原产物。吸附还原产物按实施例1的方法验证为单质金，金的直收率为96%，Au直接被吸附 剂还原，且得到的产品金纯度大于99%。实施例3利用柿子单宁吸附剂提取电子垃圾中的金1)含金离子溶液取合金元件的氯化电子垃圾溶液，主要成分有Aul50ppm、Cu5667 ppm、Zn670ppm、Fel260 ppm、Pd 2. 3ppm、Pt 3. 4ppm,酸度为 2. 5mol/L ；2)柿子单宁吸附剂的制备取20g柿子单宁(由江西晋城柿宝有限公司提供)，加入硫 酸，在温度90-100°C下，酸化处理12小时；将酸化处理过的柿子单宁用清水冲洗，室温下干 燥，得柿子单宁吸附剂；3)吸附还原金取上述的含金离子溶液500ml，然后加入0.5g柿子单宁吸附剂，静止3 小时后得到吸附还原产物。吸附还原产物按实施例1的方法验证为单质金，金的直收率为95%，Au直接被吸附 剂还原，且得到的产品金纯度大于99%。实施例4利用柿子单宁吸附剂提取实际含金废液液该溶液为矿山金提炼过程中的含金废液，主要成分有主要成分有 Au20ppm、Cu70ppm、Zn23ppm、Fe 100 ppm，酸度为 2. 5mol/L ；2)柿子单宁吸附剂的制备取20g柿子单宁(由江西晋城柿宝有限公司提供)，加入硫 酸，在温度90-100°C下，酸化处理12小时；将酸化处理过的柿子单宁用清水冲洗，室温下干 燥，得柿子单宁吸附剂；3)吸附还原金取上述的含金离子溶液500ml，然后加入0.Ig柿子单宁吸附剂，静止3 小时后得到吸附还原产物。 吸附还原产物按实施例1的方法验证为单质金，金的直收率为95%，Au直接被吸附 剂还原，且得到的产品金纯度大于99%。
权利要求
1.一种利用柿子单宁同步吸附制备单质金的方法，其特征在于方法如下1)取柿子单宁，加入硫酸，在温度90-100°C下，酸化处理6-12小时；2)将酸化处理过的柿子单宁用水冲洗，室温下干燥，得柿子单宁吸附剂；3)取含有金离子的溶液，调节溶液的酸度，即溶液中[H+]为0.1-4 mol/L，然后加入柿 子单宁吸附剂，搅拌，静止，吸附。
2.按照权利要求1所述的利用柿子单宁同步吸附制备单质金的方法，其特征在于柿 子单宁吸附剂用量与溶液中金离子的比为Ikg 0. 9-1. Omol0
全文摘要
本发明涉及一种利用柿子单宁同步吸附制备单质金的方法。采用的技术方案是1)取柿子单宁，加入硫酸，在温度90-100℃下，酸化处理6-12小时；2)将酸化处理过的柿子单宁用水冲洗，室温下干燥，得柿子单宁吸附剂；3)取含有金离子的溶液，调节溶液的酸度，即[H+]为0.1-4mol/L，然后加入柿子单宁吸附剂，搅拌，静止，吸附。本发明制备的吸附剂只需一步法就可提金，无能源消耗，节能环保，而且吸附剂制备简单，来源丰富且价格低廉，具有实际的应用性。
文档编号C02F1/28GK102051480SQ201110022740
公开日2011年5月11日 申请日期2011年1月20日 优先权日2011年1月20日
发明者熊英, 王磊 申请人:辽宁大学