Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Россия:

В. В. Ёлшин, заведующий кафедрой автоматизации и управления, профессор, докт. техн. наук, эл. почта: dean_zvf@istu.edu
Ю. Э. Голодков, доцент кафедры автоматизации и управления, канд. техн. наук, эл. почта: yrg27@mail.ru

Исследование свойств двойного электрического слоя (ДЭС) поверхности активированных углей выполнено полярокондуктометрическим методом (ПКМ), основанным на одновременном использовании поляризационных зависимостей при постоянном токе и кондуктометрических измерений при переменном токе. Выявлено, что адсорбция золота и серебра усиливается в анодной области поляризации поверхности активированных углей. При этом обнаружены две области пиковых значений адсорбции в диапазоне потенциалов: от +0,2 до 0,25 В и от +0,6 до +0,8 В. Условия для адсорбционного взаимодействия цианистых комплексов золота и серебра с активными центрами поверхности сорбента улучшаются за счет размывания ДЭС. Увеличение массопереноса в первом диапазоне потенциалов, по мнению авторов, связано с уменьшением диффузионного сопротивления в результате изменения полярности в области нулевого заряда, а во втором диапазоне — с протеканием реакции окисления циан-ионов и облегчением доступа отрицательно заряженных цианистых комплексов золота и серебра к положительно заряженной поверхности углеродного сорбента. Поляризационные зависимости по постоянному току в анодной области потенциалов монотонно возрастают, что свидетельствует о снижении плотности ДЭС, увеличении проводимости на границе поверхности сорбента с раствором и улучшении условий для адсорбционного взаимодействия. Графики изменения переменного тока от величины потенциала углеродного сорбента позволили найти максимальные значения проводимости, практически совпадающие с пиковыми значениями адсорб ции золота и серебра. Установлено, что на адсорбцию цианистых комплексов золота и серебра активированными углями существенное влияние оказывает потенциал адсорбента. Использование ПКМ для исследования ДЭС позволяет объяснить особенности адсорбции золота и серебра из цианистых растворов активированными углями.

1. Ефремова С. В., Кабланбеков А. А., Анарбеков К. К. и др. Углеродный сорбент на основе мелочи спецкокса для извлечения золота // Химия твердого топлива. 2019. № 4. С. 18–25. DOI: 10.1134/S0023117719040066.
2. Кишибаев К. К., Нечипуренко С. В., Токпаев Р. Р. и др. Переработка отходов углерод-минерального и растительного сырья республики Казахстан для процессов извлечения золота // Труды Кольского научного центра РАН. 2018. Т. 9, № 2-2. С. 842–847.
3. Кишибаев К. К., Токпаев Р. Р., Атчабарова А. А. и др. Активированные угли различной природы в процессах извлечения золота // Журнал прикладной химии. 2016. Т. 89, Вып. 3. С. 327–333.
4. Ибрагимова Р. И., Гребенников С. Ф., Гурьянов В. В. и др. Влияние пористой структуры активированного угля на кинетику адсорбции цианидного комплекса золота(I) // Журнал физической химии. 2014. Т. 88, № 6. С. 1052–1057. DOI: 10.7868/S0044453714060168.
5. Marsden J. O., House C. I. The chemistry of gold extraction. Littleton : Soc. For Mining, Metallurgy, and Exploration Inc. 2006. — 651 p.
6. Streat M., Naden D. Ion exchange and sorption processes in hydrometallurgy. — Chichester : John Wiley and Sons Inc, 1987. Vol. 19. P. 57.
7. Касымова Д. Б., Эдилканова М. Э., Мамяченков С. В., Сизикова Н. В. Методы селективного разделения золота и меди при переработке золотосодержащего сырья с повышенным содержанием меди // Вестник Восточно-Казахстанского государственного технического университета им. Д. Серикбаева. 2020. № 4. С. 40–47.
8. Джаппуев Р. К., Соглаев А. В., Залевская К. Н., Радченко Д. Н. Извлечение золота из техногенного сырья: практика АО «ЮГК» // Известия ТулГУ. Науки о Земле. 2020. № 4. С. 340–350.
9. Магомедов Д. Р., Койжанова А. К., Ерденова М. Б., Абдылдаев Н. Н. Извлечение золота из сульфидных руд и концентратов обогащения // Отечественная геология. 2019. № 5. С. 85–92.
10. Бахматюк Б. П., Курепа А. С. Электрохимические свойства активированного древесного угля в щелочном электролите // Электрохимическая энергетика. 2011. Т. 11, № 4. С. 206–212.
11. Endo M., Takeda T., Kim Y. J., Koshiba K., Ishii K. High power electric double Layer capacitor (EDLC’s); from operating principle to pore size control in advanced activated carbons // Carbon Science. 2001. Vol. 1. Р. 117–128.
12. Shi H. Activated carbons and double layer capacitance // Electrochimica Acta. 1996. Vol. 41, Iss. 10. P. 1633–1639. DOI: 10.1016/0013-4686(95)00416-5.
13. Koresh J., Soffer A. Double layer capacitance and charging rate of ultramicroporous carbon electrodes // Journal of The Electrochemical Society. 1977. Vol. 124, Iss. 9. P. 1379–1385.
14. Загудаева Н. М., Вилинская В. С., Тарасевич М. Р., Штейнберг Г. В. Влияние кристаллической структуры углеродистых материалов на их адсорбционные свойства // Электрохимия. 1981. Т. 17, № 3. С. 467–469.
15. Жен Х. Я., Ю А. М., Ма К. А. Влияние характеристик пор на электрохимическую емкость активированных углей // Электрохимия. 2012. Т. 48, № 12. С. 1294–1302.
16. Vegter N. M., Sanderberg R. F., Botha A. J. Concentration profiles of gold inside activated carbon during adsorption // Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 1997. Vol. 97, Iss. 11-12. P. 299.
17. Фрумкин А. Н., Пономаренко Е. А., Бурштейн Р. Х. Хемосорбция кислорода и адсорбция электролитов на активированном угле // Докл. АН СССР. 1963. Т. 149, № 5. С. 1123–1126.
18. Ёлшин В. В., Голодков Ю. Э. Исследование двойного электрического слоя при сорбции золота из тиокарбамидных растворов на активированные угли // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24, № 6. С. 1337–1346. DOI: 10.21285/1814-3520-2020-6-1337-1346.
19. Фомкин А. А., Цивадзе А. Ю., Школин А. В., Мухин В. М., Дударев В. И. Углеродные адсорбенты в технологии цианистого извлечения золота // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2014. Т. 50, № 6. С. 563–567. DOI: 10.7868/S0044185614060035.
20. Ёлшин В. В., Голодков Ю. Э., Богидаев С. А. Электрохимические исследования механизма сорбции золота и серебра активными углями // Цв етные металлы. 2005. № 4. С. 32–35.
21. Silver H. G. Chemical behavior of the components of the KCN/Kau(CN)₂. Electroplating system // Journal of The Electrochemical Society. 1969. Vol. 116. P. 174.
22. Бобков С. С., Смирнов С. К. Синильная кислота. — М. : Химия, 1970. — 173 с.