專利名稱：一種廢電路板塑料的回收制備活性炭方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢料回收，特別是涉及電子產(chǎn)品中廢電路板塑料的回收制備活性炭方法。
背景技術(shù)：
每年電子產(chǎn)品中要報(bào)廢數(shù)以萬計(jì)的電路板，這些電路板含有大量的金屬，若填埋 既是資源的浪費(fèi)，又會浸出劇毒金屬元素，污染地下水。因此對廢電路板進(jìn)行有效處理處 置，減少污染物的體積，使危險(xiǎn)成分穩(wěn)定化，對有用成分進(jìn)行再回收利用。廢電路板中通常 含有30%的塑料，其處理方法主要有五種一是將廢高分子材料經(jīng)過分類、清洗、破碎、造 粒后直接進(jìn)行成型加工；二是通過熱分解技術(shù)將高分子進(jìn)行熱解，即將大分子鏈分解到低 分子狀態(tài)；三是填埋和焚燒；四是光降解和微生物降解；五是用作阻火劑和建筑材料。這些 處理方法或是回收利用率不高、處理費(fèi)用高，或是處理過程中，產(chǎn)生含二噁英、呋喃和二氧 化碳的廢氣，造成嚴(yán)重的大氣污染。以塑料等高分子有機(jī)物為原料可以制得的活性炭，而且其吸附性能優(yōu)越，可用于 特殊場合，如具有高氯仿吸附性能、除去廢水中的腐殖物質(zhì)、用于雙層電容器、除去較高分 子重量聚合物、臭氧分解等等。國內(nèi)學(xué)者袁文輝等以聚氯乙烯為原料，在700°C下經(jīng)水蒸 汽活化制得了亞甲基藍(lán)吸附值495ml/g，BET比表面積3191. 7m2/g的活性炭。國外學(xué)者 De. Ruiter, Ernest以陰離子交換樹脂為原料經(jīng)低溫炭化(650°C _750°C及惰性氣體保護(hù) 下)，850°C -90(TC下活化制得顆?；钚蕴俊Ｎ⒉訜峋哂羞x擇性性，不需對工作介質(zhì)和爐 體本身進(jìn)行加熱和保溫，沒有額外熱量消耗，可極大限度地利用加熱能源，降低產(chǎn)品成本， 并且容易控制產(chǎn)品質(zhì)量。國內(nèi)學(xué)者彭金輝等對利用微波輻照制備活性炭作了大量的研究， 所選原料有蠶豆桿、稻稈、黑荊樹皮拷膠廢料、瓜子殼、麥秸、玉米芯、蠶豆殼、甘蔗渣、楊梅 樹皮廢料、煙稈、松木屑等?；瘜W(xué)活化法微波輻照以上物料，研究表明與傳統(tǒng)活性炭生產(chǎn)工 藝相比，僅需8-lOmin，為傳統(tǒng)工藝的1/45-1Λ4 亞甲基藍(lán)吸附值160_180ml/g，均大大超 過了國家一級標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于采用將化學(xué)活化和微波加熱結(jié)的方法，用分選出來的廢電路板 塑料制備活性炭，再采用一定濃度的藥劑浸漬24h (廢電路板塑料粉末與藥劑體積比約為 1 3)，放入微波爐中輻射進(jìn)行活化，然后用1 9的鹽酸溶液對輻射產(chǎn)品進(jìn)行酸洗去除灰 分，酸洗后用水漂洗將物料的PH值調(diào)至7，最后放入烘箱中烘干(控制烘干溫度為100°C ) 后粉碎成品，制備活性炭。本發(fā)明廢電路板塑料的回收制備活性炭方法包含以下步驟1)廢電路板塑料的分選將廢電路板粉碎后，采用比重分選或電選的方法將有機(jī) 物和金屬物質(zhì)分離出來；2)藥劑浸泡控制廢電路板塑料粉末與藥劑體積比約為1 3，浸漬24h ；
3)微波輻照活化微波爐頂部中央部位開相當(dāng)于反應(yīng)器直徑尺寸的圓孔，石英反 應(yīng)器通過此孔插入微波爐中，控制微波功率和輻照時(shí)間，對浸泡后得廢電路板塑料進(jìn)行輔 助活化；4)后續(xù)處理用1 9的鹽酸溶液對輻射產(chǎn)品進(jìn)行酸洗去除灰分，酸洗后用水漂 洗將物料的PH值調(diào)至7，最后放入烘箱中烘干，控制烘干溫度為100°C，之后粉碎成品，制得 活性炭產(chǎn)品。5)尾氣處理從反應(yīng)器出來的廢氣，須先通過堿液吸收瓶凈化并降溫，然后通過 活性炭吸附柱去除有機(jī)氣體。所述的藥劑為氯化鋅或磷酸，磷酸體積百分比為30%，氯化鋅體積百分比為 40%。所述的微波功率為600-800W，微波輻照時(shí)間為8-lOmin?；钚蕴恐苽湫枰紤]的重要指標(biāo)是活性炭吸附能力和得率，本發(fā)明對廢電路板微 波化學(xué)活化制備活性炭開展了研究，發(fā)現(xiàn)對這些指標(biāo)的影響主要因素是活化劑的濃度，微 波功率和輻照的時(shí)間。本發(fā)明按以下步驟完成1)廢電路板塑料的分選將廢電路板粉碎后，采用比重分選或電選的方法將有機(jī) 物和金屬物質(zhì)分離出來。2)藥劑浸泡控制廢電路板塑料粉末與藥劑體積比約為1 3，采用一定濃度的藥 劑(氯化鋅或磷酸)浸漬24h。3)微波輻照活化微波爐頂部中央部位開相當(dāng)于反應(yīng)器直徑尺寸的圓孔，石英反 應(yīng)器通過此孔插入微波爐中，控制一定微波功率和輻照時(shí)間，對浸泡后得廢電路板塑料進(jìn) 行輔助活化。4)后續(xù)處理用1 9的鹽酸溶液對輻射產(chǎn)品進(jìn)行酸洗去除灰分，酸洗后用水漂 洗將物料的PH值調(diào)至7，最后放入烘箱中烘干(控制烘干溫度為100°C)后粉碎成品，制得 活性炭。5)尾氣處理裝置從反應(yīng)器出來的廢氣，須先通過堿液吸收瓶凈化并降溫，然后 通過活性炭吸附柱去除有機(jī)氣體。本發(fā)明采用微波加熱的方法，與傳統(tǒng)的加熱技術(shù)相比，微波加熱具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)、可對被加熱物質(zhì)里外一起加熱，不需傳熱，瞬時(shí)達(dá)到高溫，熱損耗小、熱利用
率高，可大量節(jié)省能量；(2)、加熱均勻，微波場中無溫度梯度存在，故熱效率高；(3)、加熱速度快，只需傳統(tǒng)方法的1/10 1/100的時(shí)間久可以完成；(4)、可改善勞動環(huán)境和勞動作業(yè)條件；(5)、占地面積小，快速控制有利于自動化。本發(fā)明將廢電路板塑料采用微波輻照化學(xué)法制成活性炭，吸附性能與一般工業(yè)活 性炭差距不大，不失為一種較好的廢電路板塑料回收的新途徑。


圖1是本發(fā)明廢電路板塑料微波化學(xué)法制備活性炭裝置圖。
圖中1是真空泵，2是活性炭吸附柱，3是堿液吸收瓶，4是防倒吸瓶，5是石英玻璃 反應(yīng)器，6是磁電，7是微波爐。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖以實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容并不限于 此。本發(fā)明具體步驟如下1)廢電路板塑料的分選將廢電路板粉碎后，采用比重分選或電選的方法將有機(jī)物和金屬物質(zhì)分離出來。2)藥劑浸泡控制廢電路板塑料粉末與藥劑體積比約為1 3，采用一定濃度的藥劑(氯化鋅或 磷酸)浸漬24h。3)微波輻照活化微波爐頂部中央部位開相當(dāng)于反應(yīng)器直徑尺寸的圓孔，石英反應(yīng)器通過此孔插入 微波爐中，控制一定微波功率和輻照時(shí)間，對浸泡后得廢電路板塑料進(jìn)行輔助活化。4)后續(xù)處理用1 9的鹽酸溶液對輻射產(chǎn)品進(jìn)行酸洗去除灰分，酸洗后用水漂洗將物料的pH 值調(diào)至7，最后放入烘箱中烘干(控制烘干溫度為100°C )后粉碎成品。5)尾氣處理裝置從反應(yīng)器出來的廢氣，須先通過堿液吸收瓶凈化并降溫，然后通過活性炭吸附柱 去除有機(jī)氣體。實(shí)施例1采用上述的工藝流程，以氯化鋅為活化劑，在微波功率633W，輻照時(shí)間8min，氯化 鋅體積百分比40%條件下，制得活性炭產(chǎn)品碘吸附值426. 8mg/g，亞甲基蘭吸附值52. 4mg/ g，得率 37. 3%。實(shí)施例2采用上述的工藝流程，以磷酸為活化劑，在微波功率792W，輻照時(shí)間lOmin，磷酸 體積百分比30%條件下，制得活性炭產(chǎn)品碘吸附值404. 8mg/g，亞甲基蘭吸附值47. 2mg/g, 得率38. 1% ο
權(quán)利要求
一種廢電路板塑料的回收制備活性炭方法，其特征在于包含以下步驟1)廢電路板塑料的分選將廢電路板粉碎后，采用比重分選或電選的方法將有機(jī)物和金屬物質(zhì)分離出來；2)藥劑浸泡控制廢電路板塑料粉末與藥劑體積比約為1∶3，浸漬24h；3)微波輻照活化微波爐頂部中央部位開相當(dāng)于反應(yīng)器直徑尺寸的圓孔，石英反應(yīng)器通過此孔插入微波爐中，控制微波功率和輻照時(shí)間，對浸泡后得廢電路板塑料進(jìn)行輔助活化；4)后續(xù)處理用1∶9的鹽酸溶液對輻射產(chǎn)品進(jìn)行酸洗去除灰分，酸洗后用水漂洗將物料的pH值調(diào)至7，最后放入烘箱中烘干，控制烘干溫度為100℃，之后粉碎成品，制得活性炭產(chǎn)品；5)尾氣處理從反應(yīng)器出來的廢氣，須先通過堿液吸收瓶凈化并降溫，然后通過活性炭吸附柱去除有機(jī)氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板塑料的回收制備活性炭方法，其特征在于所述的藥 劑為氯化鋅或磷酸，磷酸體積百分比為30%，氯化鋅體積百分比為40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板塑料的回收制備活性炭方法，其特征在于所述的微 波功率為600-800W，微波輻照時(shí)間為8-lOmin。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種廢電路板塑料的回收方法，采用化學(xué)活化和微波加熱的方法，用分選出來的廢電路板塑料制備活性炭，再采用一定濃度的藥劑浸漬24h(廢電路板塑料粉末與藥劑體積比約為1∶3)，放入微波爐中輻射進(jìn)行活化，然后用1∶9的鹽酸溶液對輻射產(chǎn)品進(jìn)行酸洗去除灰分，酸洗后用水漂洗將物料的pH值調(diào)至7，最后放入烘箱中烘干后粉碎成品。制得活性炭產(chǎn)品碘吸附值404.8mg/g，亞甲基蘭吸附值47.2mg/g，得率38.1％。本發(fā)明將廢電路板塑料采用微波輻照化學(xué)法制成活性炭，吸附性能與一般工業(yè)活性炭差距不大，不失為一種較好的廢電路板塑料回收的新途徑。
文檔編號B09B3/00GK101948110SQ20101050408
公開日2011年1月19日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者寧平, 張德華, 鄧杰 申請人:昆明理工大學(xué)