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制备活性炭的方法。
背景技术：
由于科技日新月异的发展，电子垃圾以迅猛的速度飞快增长，对环境和人类健康都造成了巨大的威胁。在电子垃圾中，废电路板占据着较大的比重，且其内所含金属资源与矿藏相媲美。目前，对于废电路板的回收利用多集中在废电路板的金属部分的回收利用工艺，且部分技术已经相当成熟。
但是，相比金属部分而言，非金属部分在废电路板中占据更大的比重，因此，开发利用废电路板的非金属部分对于电子垃圾的回收利用具有重大意义。
专利文献cn101948110a，cn102923702a，cn104591182a和cn104591183a均公开了以废旧印刷电路板制备活性炭，通过直接将非金属部分粉碎成粉末后进行活性炭制备，由于电路板的非金属部分含有树脂、玻璃纤维以及少量金属等，杂质的存在会使活性炭的制备效率低下，产量不高，且杂质会对活性炭的品质造成影响。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服现有利用废电路板制备活性炭的缺陷和不足。通过对废电路板非金属粉末进行预处理，分选出用于制备活性炭的树脂部分从而去除其他杂质，使活性炭制备效率提高，能耗降低，具有较大的应用前景。
本发明的目的是提供一种利用废电路板制备活性炭的方法。
本发明的再一目的是提供所述制备方法制备得到的活性炭。
本发明的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：
一种利用废电路板制备活性炭的方法，其特征在于，将废电路板的非金属部分破碎成粉末后用硝酸铵溶液浸泡处理，再离心得到最上部的树脂，然后将树脂用环氧固化剂固化，再将固化后的树脂碳化得到碳化物，最后将碳化物活化制备得到活性炭。
研究表明，原料粒度越小，制备的活性炭粒度也会随着变小；这是因为原料是产物的骨架，之后所有的制备过程，包括碳化、活化都是在原料骨架基础上进行的。
优选地，所述非金属粉末粒径为1mm以下。
废电路板的非金属部分中含有玻璃纤维，而活性炭是以废电路板中树脂来制备，其它杂质的存在会对活性炭的产率和品质造成影响，由于玻璃纤维延展性较好，无法物理分除，因此本发明提供了一种化学方法来分离废电路板中的树脂和玻璃纤维。
优选地，所述硝酸铵溶液的质量浓度为43%～67%。
更优选地，所述酸铵溶液质量浓度为50%
优选地，所述硝酸铵溶液与非金属粉末的质量比为1：0.2～1。
更优选地，所述硝酸铵溶液与非金属粉末的质量比为1：0.2。
优选地，所述离心为5000转/分离心10～20分钟。
更优选地，所述离心为5000转/分离心15分钟。
优选地，分离后的树脂用100℃的去离子水洗涤三次，过滤后在干燥箱内105℃干燥2小时。
优选地，所述树脂与环氧固化剂的质量比为20：1～4。
更优选地，所述树脂与环氧固化剂的质量比为5：1。
优选地，所述碳化为将固化后的树脂在惰性气体保护下，3000～1000℃下碳化0.5～4.5小时，自然冷却至室温，得到碳化物。
再优选地，所述碳化温度为450～750℃。
最优选地，所述碳化温度为400℃，碳化时间为1小时。
优选地，所述活化为将碳化物与活化剂混匀后在惰性保护下600～1000℃活化0.5～4.5小时，自然冷却至室温，得到活化产物。
优选地，所述碳化物与活化剂的质量比为1：1～5。
更优选地，所述碳化物与活化剂质量为1：4。
优选地，所述活化温度为650～950℃。
更优选地，所述活化温度为400℃，活化时间为1小时。
优选地，所述活化剂为氯化钙。
优选地，所述活化产物用100℃的去离子水洗涤三次，洗至中性后，固液分离，将固体物料在干燥箱内105℃干燥1小时后，得到活性炭。
同时，上述任一制备方法制备得到的活性炭亦在本发明保护范围内。
本发明具有以下有益效果：
（1）本发明通过对废电路板非金属粉末进行预处理，分选出用于制备活性炭的树脂部分从而去除其他杂质，使活性炭制备效率提高，能耗降低。
（2）本发明通过调节碳化、活化的温度和时间进一步提高活性炭的产率和活性炭性能。
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利用废电路板制备活性炭
1、利用废电路板制备活性炭制备方法包括如下步骤：
s1.将无覆铜板的电路板手动用工具剪成小块。
s2.将上述拆解后的电路板放入冲击式破碎机中进行初级破碎。
s3.将初次破碎后的物料放入粉碎机中进行粉碎。
s4.在105℃烘干3h后，采用电子振筛机对混合物料分级，筛分至1mm以下。
s5.将质量浓度为50%的硝酸铵水溶液与250g废印刷线路板的非金属分离物按1：0.2的质量比用磁力搅拌器均匀混合。之后用离心分离器5000转/分离心15分钟，分离树脂、玻璃纤维和残余金属。被分离的处在最上部的树脂用100℃的去离子水洗涤三次，过滤后在干燥箱内105℃干燥2小时。
s6.在纯化的树脂中加入树脂质量20%的环氧固化剂，混合均匀后装入管式炉，在氮气保护400℃下碳化1小时，自然冷却至室温，得到碳化物。
s7.在碳化物中加入活化剂氯化钙，碳化物与活化剂的质量比为1：4，研磨混合均匀后装入管式炉中，在氮气保护下400℃活化1小时，自然冷却至室温。将活化产物用100℃的去离子水洗涤三次，洗至中性后，固液分离，将固体物料在干燥箱内105℃干燥一小时后，得到活性炭。
s8.计算活性炭产率，测量活性炭堆积重、粒度分布。
2、结果
从250gwpcb粉末分离干燥出6g树脂，后经过碳化活化，得到4.2g活性炭，活性炭产率为70%，活性炭堆积重为0.482g/ml。
实施例2利用废电路板制备活性炭
1、利用废电路板制备活性炭制备方法包括如下步骤：
s1.将无覆铜板的电路板手动用工具剪成小块。
s2.将上述拆解后的电路板放入冲击式破碎机中进行初级破碎。
s3.将初次破碎后的物料放入粉碎机中进行粉碎。
s4.在105℃烘干3h后，采用电子振筛机对混合物料分级，筛分至1mm以下。
s5.将质量浓度为43%的硝酸铵水溶液与250g废印刷线路板的非金属分离物按1：0.2的质量比用磁力搅拌器均匀混合。之后用离心分离器5000转/分离心10分钟，分离树脂、玻璃纤维和残余金属。被分离的处在最上部的树脂用100℃的去离子水洗涤三次，过滤后在干燥箱内105℃干燥2小时。
s6.在纯化的树脂中加入树脂质量5%的环氧固化剂，混合均匀后装入管式炉，在氮气保护500℃下碳化1.5小时，自然冷却至室温，得到碳化物。
s7.在碳化物中加入活化剂氯化钙，碳化物与活化剂的质量比为1：1，研磨混合均匀后装入管式炉中，在氮气保护下500℃活化1.5小时，自然冷却至室温。将活化产物用100℃的去离子水洗涤三次，洗至中性后，固液分离，将固体物料在干燥箱内105℃干燥一小时后，得到活性炭。
s8.计算活性炭产率，测量活性炭堆积重、粒度分布。
2、结果
从250gwpcb粉末分离干燥出5.4g树脂，后经过碳化活化，得到3.4g活性炭活性炭产率为63%，活性炭堆积重为0.512g/ml。
实施例3利用废电路板制备活性炭
1、利用废电路板制备活性炭制备方法包括如下步骤：
s1.将无覆铜板的电路板手动用工具剪成小块。
s2.将上述拆解后的电路板放入冲击式破碎机中进行初级破碎。
s3.将初次破碎后的物料放入粉碎机中进行粉碎。
s4.在105℃烘干3h后，采用电子振筛机对混合物料分级，筛分至1mm以下。
s5.将质量浓度为67%的硝酸铵水溶液与250g废印刷线路板的非金属分离物按1：0.2的质量比用磁力搅拌器均匀混合。之后用离心分离器5000转/分离心20分钟，分离树脂、玻璃纤维和残余金属。被分离的处在最上部的树脂用100℃的去离子水洗涤三次，过滤后在干燥箱内105℃干燥2小时。
s6.在纯化的树脂中加入树脂质量10%的环氧固化剂，混合均匀后装入管式炉，在氮气保护600℃下碳化2小时，自然冷却至室温，得到碳化物。
s7.在碳化物中加入活化剂氯化钙，碳化物与活化剂的质量比为1：5，研磨混合均匀后装入管式炉中，在氮气保护下600℃活化2小时，自然冷却至室温。将活化产物用100℃的去离子水洗涤三次，洗至中性后，固液分离，将固体物料在干燥箱内105℃干燥一小时后，得到活性炭。
s8.计算活性炭产率，测量活性炭堆积重、粒度分布。
2、结果
从250gwpcb粉末分离干燥出4.7g树脂，后经过碳化活化，得到2.6g活性炭活性炭产率为56%，活性炭堆积重为0.542g/ml。