CN107879347B - 一种利用废电路板中非金属分离物制备硅胶的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用废线路板中非金属分离物制备硅胶的方法。首先将废电路板非金属分离物破碎成粉末，然后用硝酸铵溶液浸泡处理，再进行离心，将离心后的下层物即玻璃纤维分离出来，过滤，滤渣用氢氧化钠溶液浸泡处理，再将溶液pH用稀盐酸调至1～4，最后脱水，过滤洗涤，即得到硅胶。本发明的方法在废电路板非金属粉末制备硅胶过程中，材料中的大部分碳在硝酸铵溶液离心过程中分离出去。该方法应用前景良好；而且对于废电路板成分的资源回收利用具有重要的意义。

Description

一种利用废电路板中非金属分离物制备硅胶的方法
技术领域
本发明属于固体废弃物处理技术领域。更具体地，涉及一种利用废电路板中非金属分离物制备硅胶的方法。
背景技术
伴随电子科技和电子产品的普及，电子垃圾数量急剧增加，全球电子垃圾增长量约为4000万吨/年，我国电子垃圾产量约230万吨/年。废电路板作为电子垃圾核心部件，仅占电子垃圾总量的3%，但其含有大量的有毒有害物质（如重金属和溴系阻燃剂），如果没有得当处理将对环境造成严重的破坏。
同时，电子垃圾因含有丰富的矿产资源，被称为“城市高品位矿山”。作为其核心部件的废旧电路板，金属与贵重金属含量丰富，总体来说，废电路板的组分可以分为金属成分和非金属成分，回收废电路板的主要经济推动因素在于电路板上金属成分的价值，废旧电路板回收对我国循环经济的发展具有重要意义。
目前废旧电路板回收技术主要是通过破碎-物理分选系统得到金属和非金属颗粒，目前回收金属的技术已经很成熟，但是，非金属成分多是填埋或焚烧处理，只会造成资源浪费及潜在的环境问题。
随着填埋场成本的提高，在酸洗、露天焚烧等手段被明令禁止的前提下，以及对焚烧处理环保要求的提高，发展回收利用废电路板中非金属材料的相关技术已迫在眉睫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术对废电路板中非金属成分利用不足的缺陷和技术不足，提供一种利用废电路板中的非金属成分-玻璃纤维来制备硅胶的方法，该方法可以很好的将废电路板非金属组分的回收利用，具有较大的工业应用价值。
本发明的目的是提供一种利用废电路板中非金属分离物制备硅胶的方法。
本发明另一目的是提供利用所述方法制备得到的硅胶。
本发明的再一目的是提供利用上述方法制备得到的硅胶。
本发明上述目的通过以下技术方案给予实现：
一种利用废电路板中非金属分离物制备硅胶的方法，将废电路板非金属分离物破碎成粉末后用硝酸铵溶液浸泡处理，再离心得到最下部的玻璃纤维，洗涤过滤，滤渣用氢氧化钠溶液浸泡处理，再将溶液pH调至1～4，然后脱水，过滤洗涤，得到硅胶。
具体地，所述方法包括如下步骤：
S1.将废电路板非金属分离物破碎成粒径0.8～1.5毫米粉末；
S2.将非金属粉末浸泡在20～30℃的硝酸铵溶液中3～4小时；
S3.浸泡完成后，4000～6000r/min离心10～20min；
S4.将离心后的下层物即玻璃纤维分离出来，洗涤过滤2～3次，将滤渣用20～70℃100g/L的氢氧化钠溶液浸泡10～30h；
S5.浸泡完成后，将溶液pH调至1～4；
S6.将溶液加热脱水，所得物质洗涤过滤3～5次，将滤渣烘干，得到硅胶。
其中，步骤S1所述废电路板非金属分离物是从废电路板中分离得到的非金属成分，分离方法不做限定，本领域的常规方法均可适用。
优选地，步骤S1所述粉末粒径为1毫米。
优选地，步骤S2所述硝酸铵溶液质量分数为40%～60%。
更优选地，步骤S2所述硝酸铵溶液质量分数为45%～55%。
更优选地，步骤S2所述硝酸铵溶液质量分数为50%。
优选地，步骤S2所述浸泡时间为3.5小时。
优选地，步骤S4所述洗涤为用20～70℃的去离子水进行洗涤。
更优选地，所述去离子水温度为30～50℃。
优选地，步骤S4所述洗涤过滤次数为3次。
优选地，步骤S4所述氢氧化钠溶液温度为40～70℃。
更优选地，步骤S4所述氢氧化钠溶液温度为55℃。
优选地，步骤S4所述浸泡时间为24小时。
优选地，步骤S5所述pH为3。
优选地，步骤S6所述洗涤为20～70℃的去离子水进行洗涤。。
更优选地，所述去离子水温度为30～50℃。
优选地，步骤S6所述洗涤过滤次数为5次。
另外，根据上述方法制备得到的硅胶，以及所述硅胶的应用，都应在本发明的保护范围之内。
同时，用废电路板中非金属分离物制备硅胶的方法在废电路板回收利用中的应用亦在本发明保护范围内
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明提供了一种利用废电路板中非金属成分制备硅胶的方法，制备得到了硅胶，应用前景良好。
（2）本法发明所述方法提供了废电路板中非金属成分的新的回收利用途径和方法，对于废电路板成分的资源回收利用具有重要的意义，增加其附加值。
具体实施方式
以下具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
实施例1 制备硅胶
1、利用废线路板中非金属分离物制备硅胶，具体制备方法如下：
（1）选取100g废电路板非金属分离物，利用粉碎机将其破碎成平均粒径1.5毫米的非金属粉末；
（2）将非金属粉末浸泡在温度25℃的50%硝酸铵溶液中3.5小时；
（3）浸泡完成后，在离心机中用5000r/min的转速离心15min；
（4）将离心后的下层物即玻璃纤维分离出来，用30℃去离子水洗涤过滤3次，滤渣用50℃ 100g/L的氢氧化钠溶液浸泡24h；
（5）浸泡完成后，将溶液用稀盐酸调pH至3；
（6）将溶液加热脱水，所得物质用25℃去离子水洗涤过滤5次，将滤渣在烘箱中用105℃烘干2小时，得到硅胶。
2、结果
从100gWPCB粉末分离出9g玻璃纤维，经后续反应，得到4g粗制硅胶颗粒，硅胶产率为44.4%，硅胶颗粒的堆积重为0.77g/mL。
实施例2 制备硅胶
1、利用废线路板中非金属分离物制备硅胶，具体制备方法如下：
（1）选取100g废电路板非金属分离物，利用粉碎机将其破碎成平均粒径0.8毫米的非金属粉末；
（2）将非金属粉末浸泡在温度25℃的50%硝酸铵溶液中3.5小时；
（3）浸泡完成后，在离心机中用5000r/min的转速离心15min；
（4）将离心后的下层物即玻璃纤维分离出来，用25℃的去离子水洗涤过滤3次，滤渣用25℃ 100g/L的氢氧化钠溶液浸泡12h；
（5）浸泡完成后，将溶液用稀盐酸调pH至3；
（6）将溶液加热脱水，所得物质用30℃去离子水洗涤过滤5次，将滤渣在烘箱中用105℃烘干2小时，得到硅胶。
2、结果
从100gWPCB粉末分离出9g玻璃纤维，经后续反应，得到3.6g粗制硅胶颗粒，硅胶产率为40%，硅胶颗粒的堆积重为0.81g/mL。
实施例3 制备硅胶
1、利用废线路板中非金属分离物制备硅胶，具体制备方法如下：
（1）选取100g废电路板非金属分离物，利用粉碎机将其破碎成平均粒径1毫米的非金属粉末；
（2）将非金属粉末浸泡在温度25℃的60%硝酸铵溶液中3小时；
（3）浸泡完成后，在离心机中用4000r/min的转速离心20min；
（4）将离心后的下层物即玻璃纤维分离出来，用70℃去离子水洗涤过滤3次，滤渣用40℃ 100g/L的氢氧化钠溶液浸泡30h；
（5）浸泡完成后，将溶液用稀盐酸调pH至4；
（6）将溶液加热脱水，所得物质用50℃去离子水洗涤过滤5次，将滤渣在烘箱中用105℃烘干2小时，得到硅胶。
2、结果
从100gWPCB粉末分离出8g玻璃纤维，经后续反应，得到3.4g粗制硅胶颗粒，硅胶产率为42.5%，硅胶颗粒的堆积重为0.85g/mL。
实施例4 制备硅胶
1、利用废线路板中非金属分离物制备硅胶，具体制备方法如下：
（1）选取100g废电路板非金属分离物，利用粉碎机将其破碎成平均粒径1.2毫米的非金属粉末；
（2）将非金属粉末浸泡在温度30℃的40%硝酸铵溶液中4小时；
（3）浸泡完成后，在离心机中用6000r/min的转速离心10min；
（4）将离心后的下层物即玻璃纤维分离出来，用20℃的去离子水洗涤过滤3次，滤渣用40℃ 100g/L的氢氧化钠溶液浸泡24h；
（5）浸泡完成后，将溶液用稀盐酸调pH至1；
（6）将溶液加热脱水，所得物质用70℃去离子水洗涤过滤5次，将滤渣在烘箱中用105℃烘干2小时，得到硅胶。
2、结果
从100gWPCB粉末分离出8.2g玻璃纤维，经后续反应，得到3.5g粗制硅胶颗粒，硅胶产率为42.6%，硅胶颗粒的堆积重为0.79g/mL。

Claims (6)

1.一种利用废线路板中非金属分离物制备硅胶的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将废电路板非金属分离物破碎成粒径0.8～1.5毫米粉末；
S2.将非金属粉末浸泡在20～30℃的硝酸铵溶液中3～4小时；
S3.浸泡完成后，4000～6000r/min离心10～20min；
S4.将离心后的下层物即玻璃纤维分离出来，洗涤过滤2～3次，将滤渣用20～70℃100g/L的氢氧化钠溶液浸泡10～30h；
S5.浸泡完成后，将溶液pH调至1～4；
S6.将溶液加热脱水，所得物质洗涤过滤3～5次，将滤渣烘干，得到硅胶。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1所述粉末粒径为1毫米。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2所述硝酸铵溶液的质量分数为40％～60％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2所述浸泡时间为3.5小时。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4所述氢氧化钠溶液的温度为40～70℃，浸泡时间为24小时。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5所述pH为3。
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