[發明專利]一種銅粉改性廢舊電路板活性炭的制備方法

有效

• 申請號: 201710530017.1
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107352537B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 岳欽艷;闞渝姣;高寶玉
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C01B32/324
• 分類號: C01B32/324;C01B32/348
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

本發明涉及一種銅粉改性廢舊電路板活性炭的制備方法，該方法包括：將銅粉加入到H₃PO₄溶液中混勻，然后加入廢舊電路板粉末進行浸漬，將浸漬后的混合物置于管式爐中在氮氣保護下、300～600℃下恒溫反應40～120min，所得的活性炭中間產物用去離子水洗滌至濾液pH值為6～8，烘干后研磨過篩，即得銅粉改性活性炭。該方法在磷酸浸漬過程中加入銅粉，銅粉與磷酸協同提高了活性炭的比表面積，微孔率，銅鹽促進有機物脫水，防止焦油形成，初步開孔，促使磷酸快速進入原料內部，磷酸在內部分解有機物，兩者協同促進微孔的形成，得到的活性炭微孔占比高。

技術領域

本發明涉及一種銅粉改性廢舊電路板活性炭的制備方法，屬于活性炭制備技術領域。

背景技術

隨著電子產品的更新換代，廢舊電路板的數量在急劇增長，產生了大量的電子垃圾。廢舊電路板成分為兩部分：金屬和非金屬部分。利用現有的技術可以將金屬從廢舊電路板中提取出來，剩余的是非金屬部分，廢舊電路板中非金屬部分主要是由有機物組成，適合作為制備活性炭的原材料。

目前活性炭的制備主要采用酸法或者堿法，堿法對設備的腐蝕性較大；酸法常采用磷酸，磷酸屬于中強酸，對儀器設備沒有腐蝕性，因此磷酸法是活性炭的傳統工業生產中應用最廣泛的。磷酸在活性炭的制備過程中具有脫水和氧化的作用，但在反應過程中會抑制焦油的形成和含碳有機物的揮發，使大量的有機物滯留在活性炭中，因此單純用磷酸制備的活性炭比表面積不高，吸附性能較差；為提高活性炭的性能，通常對活性炭進行改性，一般的改性方法都是用酸，堿或者鹽對制備完的活性炭進行二次改性，改性工藝流程較復雜，增加了生產成本，不適用于實際的工業生產中。

中國專利文獻CN201110263588.6公開了一種活性炭的改性方法，包括如下步驟：(1)將活性炭進行氧化預處理，得到表面含氧功能團的活性炭；(2)將上述表面含氧功能團的活性炭與化合物A反應，得到引發劑改性的活性炭；(3)配置聚合體系，在50～90℃下進行ATRP聚合反應；(4)分離提純，即可得到表面聚合物改性的活性炭。該改性方法的步驟較繁瑣，成本高，另外在改性過程加入了有機物，會造成有機物污染，不適用于實際的工業生產。

中國專利文獻201510453112.7公開了一種改性活性炭的制備方法及改性活性炭的應用，屬于新材料制備技術領域。首先將廢棄活性炭按照固液比為10～20：50～100g/ml加入到濃度為0.05～0.15mol/L的硝酸銅溶液中在室溫下浸漬4～12h，浸漬開始就開啟超聲波處理30～120min，將經浸漬處理的廢棄活性炭過濾后，在微波功率為200～500W、焙燒溫度為700～900℃條件下焙燒10～30min制備得到改性活性炭。本發明以廢棄活性炭為原料，前期硝酸銅浸漬采用超聲波處理，后期高溫焙燒采用微波加熱，高效地讓活性炭表面負載銅。該方法是在活性炭表面引入特定金屬離子，負載在活性炭的孔內和表面，堵塞一部分微孔，同時使一部分微孔變成中孔，從而造成微孔率降低；另外，該方法為兩步改性法，改性時間長，成本高，不利于應用在實際生產中。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種銅粉改性廢舊電路板活性炭的制備方法。

本發明的技術方案如下：

一種銅粉改性廢舊電路板活性炭的制備方法，包括步驟如下：

(1)廢舊電路板通過靜電粉選后，篩選出金屬物，非金屬物粉碎過60～200目篩，得廢舊電路板粉末；

(2)將銅粉加入到質量濃度為30％～70％的H₃PO₄溶液中混勻，然后加入廢舊電路板粉末，置于20～80℃下浸漬6～24小時；

(3)將步驟(2)浸漬后的混合物置于管式爐中在氮氣保護下以8～20℃/min的升溫速率升溫至300～600℃，在300～600℃下恒溫反應40～120min，冷卻至室溫后得到活性炭中間產物；