[發明專利]一種脫除電子廢棄物外殼ABS塑料中重金屬的方法

在審

• 申請號: 201811206913.3
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109176980A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 白建峰;毛少華;顧衛華;黃慶;張承龍;苑文儀;王景偉
• 申請（專利權）人: 上海第二工業大學
• 主分類號: B29B17/02
• 分類號: B29B17/02
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 王潔平

本發明公開了一種脫除電子廢棄物外殼ABS塑料中重金屬的方法。本發明利用濃硝酸與四氟硼酸混合而成的混合酸溶液以及過氧化氫溶液的協同作用使得廢塑料中附著的塑料添加劑溶解，實現重金屬Pb、Cd、Cr、Sb與塑料的分離，達到廢塑料中重金屬含量減少的目的。本發明的方法可使ABS塑料中四種重金屬得到有效脫除，最高脫除效率可達到97%，脫除效率高，并可對溶解液中的重金屬和酸溶液進行資源回收。

技術領域

本發明涉及廢棄物回收技術領域，具體為涉及一種脫除電子廢棄物外殼ABS塑料中重金屬的方法。

背景技術

塑料因具有質量輕、易成型、不導電、緩沖性能優良、耐磨等特性，而被廣泛應用于電子類產品外殼中。用于外殼的塑料部分以熱塑性塑料為主，其中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和抗沖擊性聚苯乙烯(HIPS)使用量較大，主要在電視機、電腦、電冰箱、汽車、儀表盤等外殼部分使用，在塑料應用中重量占比超過65％。為滿足不同用戶的需求，需向塑料中加入一定量的添加劑，如填充劑、著色劑、抗氧化劑、阻燃劑等，而這些添加劑中重金屬Pb、Cd、Cr屬于法定限制性有害成分，而阻燃劑中也含有大量Sb₂O₃。盡管歐盟和中國都制定了相關法律來規范添加劑的使用，如《關于報廢電子電氣設備指令》(WEEE)、《關于在電子電氣設備中限制使用某些有害物質指令》(RoHS)，《電器電子產品有害物質限制使用管理辦法》(俗稱中國RoHS2.0)。但在此之前塑料添加劑的使用并沒有嚴格規定，重金屬Pb、Cd、Cr含量通常較高。

現階段，對于電子廢棄物中塑料部分的處理主要分為垃圾填埋和回收利用兩種途徑。廢塑料作為垃圾填埋一方面占用較多土地面積，浪費土地資源，并且由于塑料本身含有重金屬、阻燃劑等有毒有害物質，在土壤中長期填埋會隨垃圾浸濾液進入土壤、水源中，造成環境污染，因此塑料再回收利用成為處理廢塑料的主要趨勢。但由于早期塑料中含有較高濃度的重金屬添加劑，使得再利用的廢塑料中有害物質含量仍舊很高，在使用過程中對人體及周圍環境仍存在危害，有效脫除廢塑料中的有害重金屬可減輕廢塑料再利用產品的危害性。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種技術可操作性強、成本低廉的脫除ABS塑料中重金屬的方法。本發明方法工藝簡單，可以高效脫除ABS塑料中的四種重金屬，實現重金屬和塑料的有效分離。

本發明的技術方案具體介紹如下。

一種脫除電子廢棄物外殼ABS塑料中重金屬的方法，該方法分為前處理、浸泡和加熱三個步驟，具體步驟如下：

S1、前處理

將廢棄的ABS塑料進行粉碎，使其粒度小于6mm；

S2、浸泡

將ABS粉末置于密閉反應罐中，加入由濃硝酸與四氟硼酸混合而成的混合酸，得到溶液a；然后在溶液a中加入過氧化氫溶液浸泡20～40min；

S3、加熱

在190-210℃的溫度下加熱30-50min，反應結束后，冷卻至室溫，過濾，分別得到ABS塑料和溶有重金屬的溶液，實現電子廢棄物外殼ABS塑料中重金屬的脫除。

本發明中，步驟S2中，混合酸由體積比為8:2～8:3的濃硝酸與40wt％四氟硼酸混合而成；過氧化氫溶液的濃度為30wt％。

本發明中，步驟S2中，按照液固體積質量比為90～110ml/g加入混合酸，按照液固體積質量比為10～20ml/g加入過氧化氫溶液。

本發明中，步驟S3中，重金屬元素包括鉛Pb、鎘Cd、鉻Cr和銻Sb。

和現有技術相比，本發明的有益效果在于：