Efecto de las propiedades físicas del carbón activado en la adsorción de oro desde medio cianuro

Resumen

Se estudió el efecto de las propiedades físicas de un carbón activado, tales como distribución de tamaño de poros, superficie específica, diámetro promedio de poros, en la adsorción de oro desde disoluciones cianuradas, con el oro disuelto a la forma de Au (CN)^–₂. Para cumplir con los objetivos planteados se trabajó con dos carbones activados: el carbón A, con superficie específica de 985 m²/g, 57 % de microporos y 3,8 nm como diámetro promedio de poros, y el carbón B, con superficie específica de 786 m²/g, 27 % de microporos y 11,6 nm como diámetro promedio de poros; ambos carbones, de forma granular, han sido fabricados a partir de cáscara de coco. Se realizaron ensayos de adsorción batch en un reactor de 500 ml de capacidad, con agitación mecánica a temperatura constante. Se estudiaron los efectos de cationes presentes, tales como Ca²⁺, Na⁺, K⁺ y Li⁺, de la distribución de tamaño de poros, del diámetro promedio de poros y del área superficial, en la velocidad y cantidad de oro adsorbido en los carbones activados denominados como A y B. Se encontró que las propiedades físicas de un carbón activado constituyen un factor relevante en el proceso de adsorción de oro, en términos de velocidad y cantidad de oro adsorbido. El carbón B, con 786 m²/g de superficie específica, alcanzó una mayor carga por unidad de superficie (0,02 mg Au/m²) en relación al carbón A, de 985 m²/g, el cual alcanzó una carga de 0,01 mg Au/m², después de 6 h de contacto carbón-disolución. La velocidad de adsorción de oro en ambos carbones fue controlada por transferencia de masa en la película líquida que rodea a las partículas de carbón, a tiempos cortos o cargas pequeñas de oro en las partículas, lejos del equilibrio. Al aplicar un modelo cinético de primer orden, se obtuvo que la razón de las constantes cinéticas para los carbones A y B, es decir, (k_B/k_A), fluctúa en un valor de 3 para los distintos cationes en estudio. En general, es posible afirmar que la velocidad de adsorción y la cantidad de oro adsorbido aumentan con el aumento de macroporos y con el aumento del diámetro promedio de poros. La presencia de cationes favorece el proceso de adsorción de oro en medio cianuro, especialmente los de mayor valencia.