提炼黄金用的直热式活性炭再生炉的研究

马轶群 王占英 张 河 张灿果 王 书

(1.河北建筑工程学院，河北 张家口 075000；2.张家口市特种设备监督检验所，河北 张家口 075000)

提炼黄金用的直热式活性炭再生炉的研究

马轶群1王占英1张 河2张灿果1王 书2

(1.河北建筑工程学院，河北 张家口 075000；2.张家口市特种设备监督检验所，河北 张家口 075000)

简绍了一种提炼黄金用的活性炭再生炉.利用活性炭的导电性和电阻特性，在活性炭粒之间通电，产生电阻热来加热活性炭，使活性炭产生物理化学反应，从而达到活性炭的再生.本再生炉机构采用立式结构，主要由进料仓、机架、耐高温炉体、电极、中心石墨柱、连接套、输送装置等部分组成.

活性炭再生炉；电阻热；再生炉结构

黄金产业为国家战略性产业，在国民经济中占有举足轻重的地位.在黄金的提取过程中，需要大量的活性炭对黄金吸附提纯，提纯后产生大量的饱和活性炭.如果把这些活性炭能再生利用，重复使用，那么就会产生较高的经济效益.

直热式活性炭再生炉的再生原理是利用活性炭自身具有的导电性和电阻特性，通过控制电能的输入，在炭粒间形成电弧，弧隙及炭粒中产生大量的热能，使炭的整体温度迅速升高达到再生的温度，使饱和活性炭再生.这种技术具有电耗低、效率高、炭耗少等优点，是值得研究开发的再生技术.

1 活性炭再生炉的结构特点

提炼黄金用直热式活性炭再生炉主要结构包括进料仓、机架、耐高温炉体、电极、中心石墨柱、连接套，排料输送装置等七大部分.最上面是进料仓，进料仓焊接在机架上，下面连接腹板式连接套，连接套下面连接耐高温炉体，在炉体中心有石墨柱，炉体壁有石墨套，炉体采用分体式，可以通过连接套逐个连接，最下面的炉体与支撑板相连，支撑板下面连接排料输送装置，各部分从上到下有机的衔接(整体总装图及布局见图1).

1.1 进料仓

进料仓是再生活性炭进入再生炉的入口，形状呈漏斗形.需要再生的活性炭在漏斗形进料仓中依靠自身重力通过腹板式连接套的孔洞进入到炉体内部.进料仓的上部与机架顶部相连，下部与第一节连接套相连.

1.2 机架

机架是整个再生炉的固定支撑部分，整个机架由80805的角钢焊接而成.机架上部和进料仓相连，进料仓上部与机架顶部齐平.机架中下部和支撑板相连，支撑板是厚30 mm的钢板，主要支撑炉体和连接套的重量.下部和排料出料仓相连.机架主要承受各构件的重量和振动载荷，同时又是固定各构件的载体.

图1 活性炭再生炉总体装配图

1.3 耐高温炉体

炉体是活性炭再生的主要部分，本再生装置炉体采用叠装式结构，由四节连接套与四节炉体叠装，每层的炉体与连接套采用镶嵌式叠装，可以很好的定位安装.叠装的每层之间严密密封，整个炉膛的材料都采用耐热材料.叠装式结构的炉体的优点是：能非常方便的进行局部更换、拆卸和组装，维修与安装简单方便，降低了维修的费用，提高了安装维修的效率和效益.

前三节炉体主要用于给活性炭加热，炉体内壁装有一层石墨套，为了防止石墨套活动，在石墨套与炉体之间还有一层金属夹紧层.夹紧层通过炉体上的横向螺纹孔内的螺栓推动镶嵌在炉体内壁凹槽内的压紧块压紧.在炉体中部的横孔中还装有温度传感器，以便于随时监控温度，随时调节温度，让活性炭在一个合适的温度再生.活性炭的再生在前三节炉体内完成，最后一节炉体用来给活性炭降温，所以最后一节炉体内壁不设石墨层，下部和支撑板相连.

1.4 电极

电极用耐高温、导电性能好的材料制成.后三节连接套中横向都有一个孔，电极通过连接套上的横孔和中心石墨柱相连，为活性炭再生提供电力能源.

1.5 中心石墨柱

中心石墨柱能使活性炭受热均匀，同时又不和活性炭粘连.石墨柱制成三段的阶梯轴，两端的轴头要安装在上下的连接套的中心孔中，轴向靠石墨柱的中间段的轴肩定位.石墨柱中间段要求要圆，并且安装位置要居中，这样才能使活性炭受热均匀.

1.6 连接套

连接套要和炉体相间叠装镶嵌安装，可以很方便的定位安装.连接套设计成轮辐式结构，活性炭可以通过轮辐的孔依次进入下一节炉体.第一节连接套上部和进料仓连接，不需要安装电极，结构上不设横孔；后三节上部和炉体连接，结构上都设有通电极的横孔.

1.7 排料输送装置

活性炭在炉腔内再生完成后，需经过排料机构排出.由最后一节炉体冷却的再生炭通过支撑板的中心孔进入到出料仓.出料仓是中空的倒漏斗形，中部通有冷却循环水，对进入出料仓的再生炭进行进一步的冷却.出料仓下部用法兰和螺旋输送机连接，从出料仓出来的活性炭进入螺旋输送机，经过螺旋的推送，从输送机的出口排出.

2 技术性能指标

1.采用脉冲电流控制，通过调节电流的各项参数，达到控制活性炭的加温时间、升温速度、活化时间等指标，提高热效率，降低能耗(再生电耗小于0.1 kwh/kg).

2.适应性强，针对不同的饱和炭，可以设定不同的脉冲参数达到最佳的活化效果，通过不同电参数的组合使再生效率达到85%-100%.

3.活性炭受热均匀，氧化率低，磨损率低.

3 结 论

黄金用直热式活性炭再生炉具有以下优点：

1)设备具有很强的适应性和稳定性；

2)再生过程操作简单方便；

3)再生活性炭吸附率高，能满足黄金提炼过程的需求；

4)能耗少，炭损低，安装维修方便.

[1]高清江.HR-400型活性炭再生炉在老柞山金矿的应用[J].黄金，2000,2:48～50

[2]刘惠.WYS-25型活性炭再生炉在我矿的应用[J].黄金，1993,4:50～51

AStudyonActivated-CarbonRegenerationFurnaceforRefiningGold

MAYi-qun1，WANGZhan-ying1，ZHANGHe2，ZHANGCan-guo1，WANGShu2

(1.Hebei Institute of Architecture and Civil Engineering,Zhangjiakou,Hebei 075000；2.Zhangjiakou Special Equipment Supervision and Inspection Institute)

The activated-carbon regeneration furnace for refining gold is mainly introduced in this paper.With electrical conductivity and resistance characteristic of the activated carbon,activated carbon granule is charged with electricity to produce heat resistance for heating activated carbon,making the activated carbon produce physical and chemical reaction so as to achieve the regeneration of activated carbon.The activated carbon is heated by resistance heat coming from the energization of activated carbon granules through its electrical conductivity and resistance characteristics,which produces physical and chemical reactions in activated carbon and achieves its regeneration.The regeneration furnace uses vertical structure and is mainly composed of storage material feed bin,rack,high temperature furnace body,electrode,central graphite column,connecting set,discharge conveyor,etc.

activated carbon;regeneration furnace;resistance heat;regeneration furnace structure

2016-12-29

河北省高等学校科学技术研究重点项目(ZD2016165)；河北省重点研发计划自筹项目(15213819)

马轶群(1973-)，男，副教授.

10.3969/j.issn.1008-4185.2017.03.022

TH13

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