專利名稱：以廢舊印刷電路板制備活性炭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用廢舊印刷電路板制備活性炭的方法，屬于二次資源回收利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
印刷電路板廣泛應(yīng)用于電子電器行業(yè)，是各類電子電器的關(guān)鍵部件之一，尤其在電腦、電視等大型電子產(chǎn)品中被廣泛應(yīng)用。一方面在電路板的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的殘次品與邊角料，另外所有各類電子電器產(chǎn)品報廢后再其拆解過程中也將產(chǎn)生大量的廢舊印刷電路板，對廢舊印刷電路板類固體廢棄物有效地開展資源化利用，將為廢舊電器處理生產(chǎn)單位帶來一定的經(jīng)濟效益，同時還有節(jié)約資源環(huán)境、保護環(huán)境等方面的社會和生態(tài)效益。
目前，對于廢棄印刷電路板制品主要采取填埋的方法處理。填埋法無需預(yù)處理，成本較低，但樹脂長期留在土壤內(nèi)不易分解，塑料中的有害物質(zhì)容易造成二次污染，填埋法不但對土地造成污染，而且浪費了大量的可回收資源，所以合理回收利用廢舊印刷電路板既可以減少日益惡化的環(huán)境問題，也是緩解資源緊缺問題的重要舉措。
以廢舊印刷電路板為原料可以制得活性炭，而且具有優(yōu)良的吸附性能，應(yīng)用范圍廣，減少了資源的浪費，變廢為寶產(chǎn)生經(jīng)濟效益的同時，達到了保護環(huán)境的目的。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的及主要解決的技術(shù)問題在于，充分利用去除金屬部分后的廢舊印刷電路板非金屬部分，以一種簡單的方法，制備出具有優(yōu)良吸附性能的活性炭。
本發(fā)明是一種以廢舊印刷電路板制備活性炭的方法，其特征在于具有以下的過程步驟a.廢舊印刷電路板的分選將廢舊印刷電路板粉碎后，采用電選或比重分選的方法將金屬和非金屬部分分離出來；b.去除金屬的廢舊印刷電路板粉末的高溫炭活化，其過程有兩個途徑即一步炭活化法或分步炭_活化法；(1).一步炭活化控制廢舊印刷電路板粉末與活化劑質(zhì)量比I : I I : 4. 5,研磨混合均勻后，將其裝入活化爐，在650°C 950°C，N2保護或CO2保護下炭活化O. 5 2小時， 冷卻至室溫；上述的活化劑為Κ0Η或NaOH或K2CO3或Na2CO3 ；(2).分步炭-活化將廢舊印刷電路板粉末裝入炭化爐，在350 500°C下炭化O.5 I小時，冷卻至室溫后，控制廢舊印刷電路板粉末與活化劑質(zhì)量比I : I I : 4. 5，研磨混合均勻后，將其裝入活化爐，在600°C 950°C，N2保護或CO2保護下炭活化O. 5 2小時， 冷卻至室溫；上述的活化劑為=K2CO3或Na2CO3 ；c.凈化處理將步驟b-(l)或步驟b-(2)制備出的活化產(chǎn)物用熱水洗滌若干次，洗至中性，過濾分離，然后將固體物料放入烘箱中烘干，控制烘干溫度為105°C，即制得活性炭； 過程中產(chǎn)生的洗液可經(jīng)過蒸發(fā)、干燥回收活化劑，回收的活化劑可重復(fù)使用。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的特色和進步，敘述如下I.對于廢舊印刷電路板，采用電選或比重分選的方法只去除金屬部分，對于樹脂及玻璃纖維只粉碎不分離，即玻璃纖維增強的樹脂不需要將樹脂與玻璃纖維分離，直接進行一步炭活化反應(yīng)或分步炭-活化反應(yīng)，制備出的活性炭吸附性良好，含有的玻璃纖維增加了材料的機械強度，活化過程中玻璃纖維與堿性活化劑反應(yīng)，對產(chǎn)品比表面積的提高產(chǎn)生積極影響。
2.活性炭的高溫炭活化過程可分為兩條途徑進行，即一步炭活化法和分步炭_活化法。一步炭活化所用的活化劑為KOH或NaOH或K2CO3或Na2CO3,分步炭-活化所用的活化劑為K2CO3或Na2CO3。
本發(fā)明將廢舊印刷電路板采用化學(xué)活化法制備成活性炭，產(chǎn)品的吸附性能能夠滿足市售活性炭性能要求，部分產(chǎn)品的性能超過國家一級品標(biāo)準(zhǔn)，此發(fā)明的提出將促進廢舊印刷電路板處理新工藝的推廣與應(yīng)用，對整個廢舊電子電器的綜合利用與環(huán)保處理都將產(chǎn)生良好的正面效應(yīng)。本發(fā)明針對性強，擬解決問題明確，具有較高的經(jīng)濟、環(huán)境與社會綜合效益。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。
實施例I以分離金屬后的廢舊印刷電路板粉末為原料，進行分步炭-活化，即在400°c下炭化 75min后，炭化產(chǎn)物與活化劑NaOH以I : 4. 5的質(zhì)量比進行混合、研磨均勻，然后將該混合物置于活化爐中在600°C下加熱進行活化，活化時間為llOmin，樣品冷卻至室溫后，用熱水洗滌至中性，產(chǎn)品于105°C下干燥，即的活性炭產(chǎn)品。此產(chǎn)品的亞甲基藍吸附值為240mg/g。
實施例2以分離金屬后的廢舊印刷電路板粉末為原料，進行分步炭-活化，即在400°C下炭化 105min后，炭化產(chǎn)物與活化劑NaOH以I : 3. 5的質(zhì)量比進行混合、研磨均勻，然后將該混合物置于活化爐中在800°C下加熱進行活化，活化時間為30min，樣品冷卻至室溫后，用熱水洗滌至中性，產(chǎn)品于105°C下干燥，即的活性炭產(chǎn)品。此產(chǎn)品的亞甲基藍吸附值為240mg/g。
實施例3以分離金屬后的廢舊印刷電路板粉末為原料，進行分步炭-活化，即在500°C下炭化 90min后，炭化產(chǎn)物與活化劑KOH以I : 3的質(zhì)量比進行混合、研磨均勻，然后將該混合物置于活化爐中在600°C下加熱進行活化，活化時間為90min，樣品冷卻至室溫后，用熱水洗滌至中性，產(chǎn)品于105°C下干燥，即的活性炭產(chǎn)品。此產(chǎn)品的亞甲基藍吸附值為230mg/g。
實施例4以分離金屬后的廢舊印刷電路板粉末為原料，進行一步炭活化，即原料與活化劑KOH 以I : 3的質(zhì)量比進行混合、研磨均勻，然后將該混合物置于活化爐中在700°C下加熱進行炭活化，炭活化時間為55min，樣品冷卻至室溫后，用熱水洗滌至中性，產(chǎn)品于105°C下干燥，即的活性炭產(chǎn)品。此產(chǎn)品的亞甲基藍吸附值為142.4mg/g。
實施例5以分離金屬后的廢舊印刷電路板粉末為原料，進行一步炭活化，即原料與活化劑K2CO3 以I : 3的質(zhì)量比進行混合、研磨均勻，然后將該混合物置于活化爐中在850°C下加熱進行炭活化，炭活化時間為lh，樣品冷卻至室溫后，用熱水洗滌至中性，產(chǎn)品于105°C下干燥，即的活性炭產(chǎn)品。此產(chǎn)品的亞甲基藍吸附值為142.4mg/g。
實施例6以分離金屬后的廢舊印刷電路板粉末為原料，進行一步炭活化，即原料與活化劑K2CO3 以I : 3的質(zhì)量比進行混合、研磨均勻，然后將該混合物置于活化爐中在950°C下加熱進行炭活化，炭活化時間為lh，樣品冷卻至室溫后，用熱水洗滌至中性，產(chǎn)品于105°C下干燥，即的活性炭產(chǎn)品。此產(chǎn)品的亞甲基藍吸附值為120mg/g。
實施例7以分離金屬后的廢舊印刷電路板粉末為原料，進行一步炭活化，即原料與活化劑Na2CO3 以I : 3的質(zhì)量比進行混合、研磨均勻，然后將該混合物置于活化爐中在850°C下加熱進行炭活化，炭活化時間為lh，樣品冷卻至室溫后，用熱水洗滌至中性，產(chǎn)品于105°C下干燥，即的活性炭產(chǎn)品。此產(chǎn)品的亞甲基藍吸附值為135mg/g。
權(quán)利要求
1.一種以廢舊印刷電路板制備活性炭的方法，其特征在于具有以下的過程和步驟a.廢舊印刷電路板的分選將廢舊印刷電路板粉碎后，采用電選或比重分選的方法將金屬和非金屬部分分離出來；b.去除金屬的廢舊印刷電路板粉末的高溫炭活化，其過程有兩個途徑即一步炭活化法或分步炭-活化法；(1).一步炭活化控制廢舊印刷電路板粉末與活化劑質(zhì)量比I : I I : 4. 5,研磨混合均勻后，將其裝入活化爐，在650°C 950°C，N2保護或CO2保護下炭活化O. 5 2小時，冷卻至室溫；上述的活化劑為Κ0Η或NaOH或K2CO3或Na2CO3 ；(2).分步炭-活化將廢舊印刷電路板粉末裝入炭化爐，在350 500°C下炭化O.5 I小時，冷卻至室溫后，控制廢舊印刷電路板粉末與活化劑質(zhì)量比I : I I : 4. 5，研磨混合均勻后，將其裝入活化爐，在600°C 950°C，N2保護或CO2保護下炭活化O. 5 2小時，冷卻至室溫；上述的活化劑為=K2CO3或Na2CO3 ；c.凈化處理將步驟b-(l)或步驟b-(2)制備出的活化產(chǎn)物用熱水洗滌若干次，洗至中性，過濾分離，然后將固體物料放入烘箱中烘干，控制烘干溫度為105°C，即制得活性炭；過程中產(chǎn)生的洗液可經(jīng)過蒸發(fā)、干燥回收活化劑，回收的活化劑可重復(fù)使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以廢舊印刷電路板制備活性炭的方法，以去除金屬后的廢舊印刷電路板中的非金屬部分為原料，以KOH或NaOH或K2CO3或Na2CO3等為活化劑，采用一步炭活化法或分步炭-活化法兩種途徑制備出吸附性能優(yōu)良的活性炭，產(chǎn)品的吸附性能能夠滿足市售活性炭性能要求，部分產(chǎn)品的性能超過國家一級品標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號B09B3/00GK102923702SQ20121038008
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月10日
發(fā)明者張劍秋, 宋超, 韓家龍, 田濤 申請人:上海大學(xué)