[发明专利]一种铜粉改性废旧电路板活性炭的制备方法

说明书

本发明涉及一种铜粉改性废旧电路板活性炭的制备方法，该方法包括：将铜粉加入到H₃PO₄溶液中混匀，然后加入废旧电路板粉末进行浸渍，将浸渍后的混合物置于管式炉中在氮气保护下、300～600℃下恒温反应40～120min，所得的活性炭中间产物用去离子水洗涤至滤液pH值为6～8，烘干后研磨过筛，即得铜粉改性活性炭。该方法在磷酸浸渍过程中加入铜粉，铜粉与磷酸协同提高了活性炭的比表面积，微孔率，铜盐促进有机物脱水，防止焦油形成，初步开孔，促使磷酸快速进入原料内部，磷酸在内部分解有机物，两者协同促进微孔的形成，得到的活性炭微孔占比高。

技术领域

本发明涉及一种铜粉改性废旧电路板活性炭的制备方法，属于活性炭制备技术领域。

背景技术

随着电子产品的更新换代，废旧电路板的数量在急剧增长，产生了大量的电子垃圾。废旧电路板成分为两部分：金属和非金属部分。利用现有的技术可以将金属从废旧电路板中提取出来，剩余的是非金属部分，废旧电路板中非金属部分主要是由有机物组成，适合作为制备活性炭的原材料。

目前活性炭的制备主要采用酸法或者碱法，碱法对设备的腐蚀性较大；酸法常采用磷酸，磷酸属于中强酸，对仪器设备没有腐蚀性，因此磷酸法是活性炭的传统工业生产中应用最广泛的。磷酸在活性炭的制备过程中具有脱水和氧化的作用，但在反应过程中会抑制焦油的形成和含碳有机物的挥发，使大量的有机物滞留在活性炭中，因此单纯用磷酸制备的活性炭比表面积不高，吸附性能较差；为提高活性炭的性能，通常对活性炭进行改性，一般的改性方法都是用酸，碱或者盐对制备完的活性炭进行二次改性，改性工艺流程较复杂，增加了生产成本，不适用于实际的工业生产中。

中国专利文献CN201110263588.6公开了一种活性炭的改性方法，包括如下步骤：(1)将活性炭进行氧化预处理，得到表面含氧功能团的活性炭；(2)将上述表面含氧功能团的活性炭与化合物A反应，得到引发剂改性的活性炭；(3)配置聚合体系，在50～90℃下进行ATRP聚合反应；(4)分离提纯，即可得到表面聚合物改性的活性炭。该改性方法的步骤较繁琐，成本高，另外在改性过程加入了有机物，会造成有机物污染，不适用于实际的工业生产。

中国专利文献201510453112.7公开了一种改性活性炭的制备方法及改性活性炭的应用，属于新材料制备技术领域。首先将废弃活性炭按照固液比为10～20：50～100g/ml加入到浓度为0.05～0.15mol/L的硝酸铜溶液中在室温下浸渍4～12h，浸渍开始就开启超声波处理30～120min，将经浸渍处理的废弃活性炭过滤后，在微波功率为200～500W、焙烧温度为700～900℃条件下焙烧10～30min制备得到改性活性炭。本发明以废弃活性炭为原料，前期硝酸铜浸渍采用超声波处理，后期高温焙烧采用微波加热，高效地让活性炭表面负载铜。该方法是在活性炭表面引入特定金属离子，负载在活性炭的孔内和表面，堵塞一部分微孔，同时使一部分微孔变成中孔，从而造成微孔率降低；另外，该方法为两步改性法，改性时间长，成本高，不利于应用在实际生产中。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种铜粉改性废旧电路板活性炭的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种铜粉改性废旧电路板活性炭的制备方法，包括步骤如下：

(1)废旧电路板通过静电粉选后，筛选出金属物，非金属物粉碎过60～200目筛，得废旧电路板粉末；

(2)将铜粉加入到质量浓度为30％～70％的H₃PO₄溶液中混匀，然后加入废旧电路板粉末，置于20～80℃下浸渍6～24小时；

(3)将步骤(2)浸渍后的混合物置于管式炉中在氮气保护下以8～20℃/min的升温速率升温至300～600℃，在300～600℃下恒温反应40～120min，冷却至室温后得到活性炭中间产物；