CN106082246B - 一种用废弃线路板制备高纯多孔二氧化硅的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用废弃线路板制备高纯多孔二氧化硅的方法，包括以下步骤：将废弃线路板非金属粉末与2mol/L稀盐酸以1:25g/mL的固液比混合，在90℃下加热5小时；加热结束后过滤，将过滤得到的沉淀洗涤、干燥后得到预产物；将预产物加入亚临界水氧化反应釜中；在温度为250～350℃、压力为5～10MPa的条件下进行亚临界水氧化反应，反应时间为30～60分钟；反应结束后，使反应釜冷却至室温，将冷却后的产物过滤，将过滤得到的沉淀洗涤、干燥后即得到高纯多孔二氧化硅材料。本发明采用盐酸预处理和亚临界水氧化活化技术，将废弃线路板非金属粉末活化制备得到一种高附加值的高纯多孔二氧化硅材料。

Description

一种用废弃线路板制备高纯多孔二氧化硅的方法
技术领域
本发明属于环境工程领域，尤其涉及一种用废弃线路板制备高纯多孔二氧化硅的方法。
背景技术
近年来，随着电子产品更新换代的加快以及电子类产品生命周期的缩短，大量的废弃电子产品对环境安全造成巨大的威胁。作为电子产品最为基本的元件，废弃线路板的安全、高效处置或者资源化利用成为了社会各界关注的焦点。目前对于废弃线路板的回收主要采用机械破碎将线路板中的金属解离，然后通过静电、磁力、重力等分选方法将金属材料和非金属材料分开。金属粉末价值较高，可以直接在市场上销售。但是对于占线路板重量70％左右的非金属粉末的利用方法不多，非金属粉末的成分主要为热固性树脂、玻璃纤维、陶瓷材料、溴代阻燃剂、残留金属和其他一些添加剂，目前一般是采用直接填埋或者简单地作为其他材料的填料来使用，利用价值较低，造成资源的极大浪费。
发明内容
针对上述现状，提供了一种用废弃线路板制备高纯多孔二氧化硅的方法。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种用废弃线路板制备高纯多孔二氧化硅的方法，包括以下步骤：
步骤一)将废弃线路板非金属粉末与2mol/L稀盐酸以1:25g/mL的固液比混合，在90℃下加热5小时；加热结束后过滤，将过滤得到的沉淀洗涤、干燥后得到预产物；
步骤二)将预产物加入亚临界水氧化反应釜中；在温度为250～350℃、压力为5～10MPa的条件下进行亚临界水氧化反应，反应时间为30～60分钟；
步骤三)反应结束后，使反应釜冷却至室温，将冷却后的产物过滤，将过滤得到的沉淀洗涤、干燥后即得到高纯多孔二氧化硅材料。
进一步的改进，所述步骤二)中亚临界水氧化反应的反应温度为300℃、压力为7MPa，反应时间为45分钟。
本发明的有益效果是：
现有技术一般是直接填埋或者简单地用于作为其他材料的填料，利用价值较低，造成资源的极大浪费。本发明结合废弃线路板非金属粉末组成的特征，采用盐酸预处理和亚临界水氧化活化技术，将废弃线路板非金属粉末活化制备得到一种高附加值的高纯多孔二氧化硅材料。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1：
如图1所示，首先将废弃线路板非金属粉末与2mol/L的稀盐酸以1:25g/mL的固液比混合，在90℃温度下进行加热预处理，预处理的目的是除去废弃线路板非金属粉末中的残留金属元素，预处理5小时；过滤，将沉淀洗涤、干燥。将经过盐酸预处理后的废弃线路板非金属粉末进行亚临界水氧化活化。亚临界水氧化活化过程可以实现两个目标：一是将含溴代阻燃剂的有机材料分解去除，二是活化制备多孔二氧化硅。亚临界水氧化活化具体过程如下：控制亚临界水氧化反应釜的温度为250℃、压力为5MPa、反应时间为30分钟，反应结束后，使反应釜冷却至室温。将冷却后的产物过滤、洗涤、干燥，获得高纯多孔二氧化硅材料。结果表明：在上述条件下制备得到的多孔二氧化硅材料纯度为99.9％，比表面为310m2/g。
实施例2：
如图1所示，首先将废弃线路板非金属粉末与2mol/L稀盐酸以1:25g/mL的固液比混合，在90℃下进行加热预处理，预处理的目的是除去废弃线路板非金属粉末中的残留金属元素，预处理5小时后，过滤，将沉淀洗涤、干燥。将经过盐酸预处理后的废弃线路板非金属粉末进行亚临界水氧化活化。亚临界水氧化活化过程可以实现两个目标：一是将含溴代阻燃剂的有机材料分解去除，二是活化制备多孔二氧化硅。亚临界水氧化活化具体过程如下：控制亚临界水氧化反应釜的温度为300℃、压力为7MPa、反应时间为45分钟，反应结束后，使反应釜冷却至室温。将冷却后的产物过滤、洗涤、干燥，获得高纯多孔二氧化硅材料。结果表明：在上述条件下制备得到的多孔二氧化硅材料纯度为99.9％，比表面为450m2/g。
实施例3：
如图1所示，首先将废弃线路板非金属粉末与2mol/L的稀盐酸以1:25g/mL的固液比混合，在90℃进行加热预处理，预处理的目的是除去废弃线路板非金属粉末中的残留金属元素，预处理一定时间5小时后，过滤，将沉淀洗涤、干燥。将经过盐酸预处理后的废弃线路板非金属粉末进行亚临界水氧化活化。亚临界水氧化活化过程可以实现两个目标：一是将含溴代阻燃剂的有机材料分解去除，二是活化制备多孔二氧化硅。亚临界水氧化活化具体过程如下：控制亚临界水氧化反应釜的温度为350℃、压力为10MPa、反应时间为60分钟，反应结束后，使反应釜冷却至室温。将冷却后的产物过滤、洗涤、干燥，获得高纯多孔二氧化硅材料。结果表明：在上述条件下制备得到的多孔二氧化硅材料纯度为99.9％，比表面为438m2/g。
所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种用废弃线路板制备多孔二氧化硅的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一)将废弃线路板非金属粉末与2mol/L稀盐酸以1:25g/mL的固液比混合，在90℃下加热5小时；加热结束后过滤，将过滤得到的沉淀洗涤、干燥后得到预产物；
步骤二)将预产物加入亚临界水氧化反应釜中；在温度为250～350℃、压力为5～10MPa的条件下进行亚临界水氧化反应，反应时间为30～60分钟；
步骤三)反应结束后，使反应釜冷却至室温，将冷却后的产物过滤，将过滤得到的沉淀洗涤、干燥后即得到高纯多孔二氧化硅材料。
2.如权利要求1所述的一种用废弃线路板制备多孔二氧化硅的方法，其特征在于，所述步骤二)中亚临界水氧化反应的反应温度为300℃、压力为7MPa，反应时间为45分钟。
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