[發(fā)明專(zhuān)利]以廢印刷線(xiàn)路板為原料制備超級(jí)活性炭的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810232503.6
• 申請(qǐng)日: 2008-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101428797A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董文生;劉春玲;楊二桃;劉小軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陜西師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C01B31/08
• 分類(lèi)號(hào): C01B31/08
• 代理公司: 西安永生專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 申忠才

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于超級(jí)活性炭技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到以廢印刷線(xiàn)路板為原料制備超級(jí)活性炭的方法。

背景技術(shù)

印刷線(xiàn)路板是電子工業(yè)的基礎(chǔ)，隨著電子產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快，產(chǎn)生大量廢印刷線(xiàn)路板，其中酚醛樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂板占有較大的比重。酚醛樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂板廣泛應(yīng)用于家用電器、消費(fèi)電子產(chǎn)品、通訊產(chǎn)品、低檔小型儀器、醫(yī)用儀器、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備等電子產(chǎn)品中。廢印刷線(xiàn)路板作為一種典型的電子廢物，其資源化研究已經(jīng)成為當(dāng)前電子垃圾處理的熱點(diǎn)問(wèn)題。火法冶金、濕法冶金和機(jī)械/物理法是目前主要的回收方法。火法和濕法冶金以回收金屬為目標(biāo)，處理過(guò)程中產(chǎn)生的廢水、廢渣、有毒煙氣易造成嚴(yán)重的二次污染。機(jī)械/物理法利用破碎、篩分、分選等物理過(guò)程富集分離金屬和非金屬，環(huán)境污染小，在資源化回收中占據(jù)了主導(dǎo)地位。現(xiàn)有的回收方法多側(cè)重線(xiàn)路板中金屬的回收，較少涉及占總量50％以上的非金屬成分的資源化和無(wú)害化。非金屬物料除了少數(shù)用作填料外，更多是作為垃圾填埋，不僅樹(shù)脂和玻璃纖維等有價(jià)物質(zhì)得不到充分利用而流失，而且其中的阻燃劑、殘余金屬等有害物質(zhì)也易通過(guò)各種途徑污染環(huán)境。因此，合理回收處理這些物質(zhì)成為廢線(xiàn)路板資源化急待解決的問(wèn)題。

近年來(lái)，通過(guò)熱解技術(shù)處理廢印刷線(xiàn)路板的非金屬分離物得到越來(lái)越多的關(guān)注。熱解是在缺氧或無(wú)氧條件下將有機(jī)物加熱至一定溫度，使其熱解生成氣體、液體和固體的過(guò)程。目前，利用熱解技術(shù)處理廢印刷線(xiàn)路板的非金屬分離物主要是用來(lái)回收熱解油，固相殘?jiān)鳛橐环N廢物或低級(jí)填充物，得不到較好的回收利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服熱解技術(shù)處理廢印刷線(xiàn)路板的非金屬分離物的弊端，提供一種方法簡(jiǎn)單，以廢印刷線(xiàn)路板為原料制備雜質(zhì)含量低、比表面積高、具有優(yōu)良充放電性能的超級(jí)活性炭的方法。

解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是它包括下述步驟：

1、從廢印刷線(xiàn)路板中分離非金屬物

依此用錘碎機(jī)、切碎機(jī)、旋轉(zhuǎn)破碎機(jī)、球磨機(jī)將廢線(xiàn)路板板粉碎成小于1mm的微粒，用低強(qiáng)度的磁選機(jī)分離出鐵磁性物質(zhì)，再通過(guò)靜電分選分離線(xiàn)路板的破碎產(chǎn)物中除鐵磁性物質(zhì)以外的金屬，剩余為廢印刷線(xiàn)路板的非金屬分離物，樹(shù)脂含量在50％以上。

2、廢印刷線(xiàn)路板非金屬分離物的純化

將質(zhì)量濃度為43％～67％的KI或NaOH或ZnCl₂或ZnBr₂或NH₄NO₃水溶液與廢印刷線(xiàn)路板的非金屬分離物按1：0.2～1的質(zhì)量比均勻混合，用離心分離器5000轉(zhuǎn)/分離心10～20分鐘，分離樹(shù)脂、玻璃纖維和殘余金屬，被分離的樹(shù)脂用100℃的去離子水洗滌2～3次，在干燥箱內(nèi)100℃干燥1～2小時(shí)。

3、樹(shù)脂固化和碳化

在純化的樹(shù)脂中加入樹(shù)脂質(zhì)量5％～15％的固化劑，混合均勻，裝入碳化爐，450～750℃N₂保護(hù)下碳化0.5～4.5小時(shí)，自然冷卻至室溫，得到碳化物。

上述的固化劑為六次甲基四胺或六羥甲基三聚氰胺(分子式為C₉H₁₈N₆O₆，分子量為306.2)或苯胺或二氨基二苯砜或多聚甲醛(多聚甲醛是聚合度為8～100的低分子量聚甲醛，由天津市博迪化工有限公司生產(chǎn))。

4、活化

在碳化物中加入活化劑，碳化物與活化劑的質(zhì)量比為1：1～5，研磨混合均勻，裝入活化爐中，在N₂保護(hù)下650～950℃活化0.5～4.5小時(shí)，自然冷卻至室溫，將活化產(chǎn)物用70～100℃的去離子水洗滌2～3次，洗至中性，固液分離，將固體物料在干燥箱內(nèi)100℃干燥1～2小時(shí)，得到超級(jí)活性炭。

上述的活化劑為KOH或NaOH或ZnCl₂或CaCl₂或H₃PO₄。

5、性能指標(biāo)測(cè)試

對(duì)所制備的活性炭用物理吸附儀測(cè)試比表面積，用電池測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試電化學(xué)充放電性能。