本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種用廢棄線路板銅浸取液制備納米氧化銅的方法。本發(fā)明專利技術(shù)的具體步驟如下：（1）將廢棄線路板粉碎，粉碎后碎料用稀硫酸和雙氧水組成的混合溶液浸取，浸取結(jié)束后抽濾，得到銅浸取液；（2）向銅浸取液中加入十二烷基苯磺酸鈉，室溫混合反應(yīng)；（3）向步驟（2）得到的混合液中加入碳酸鈉溶液后，再加入氫氧化鈉，超聲混合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，收集沉淀物；（4）將步驟（3）中收集的沉淀物于馬弗爐中煅燒，得到納米氧化銅。本發(fā)明專利技術(shù)工藝簡單、成本低廉、反應(yīng)溫度低、化學均勻性好，反應(yīng)過程中無有毒有害氣體生成，對環(huán)境污染小。所制得的氧化銅納米材料可以廣泛應(yīng)用在超級電容器、傳感器、電子器件、電催化等領(lǐng)域。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種用廢棄線路板銅浸取液制備納米氧化銅的方法，屬于固體廢物資源化
技術(shù)介紹
電子廢棄物的處理已成為全球性的問題，而線路板是電子產(chǎn)品的重要組成部分。廢棄線路板及其加工廢料數(shù)量與日俱增，已是一個新的污染源。廢舊印刷線路板是玻璃纖維強化樹脂和多種金屬的混合物，含有錫和溴化阻燃劑等大量致畸、致突變、致癌物質(zhì)，如果不妥善處理與處置，會對環(huán)境造成嚴重危害；同時，廢棄線路板中的金屬品味相當于普通礦物中金屬品位的幾十位至上百位，金屬的含量高達40%，最多的是銅，此外還有金、鋁、鎳、鉛、硅金屬等。因此，對線路板中的金屬進行回收再利用，使這些寶貴的二次資源得到資源化和無害化處理，對保護環(huán)境和實現(xiàn)經(jīng)濟與資源的可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義。本專利技術(shù)目的在于利用廢棄線路板的銅浸取液制備納米氧化銅。氧化銅納米材料應(yīng)用非常廣泛，它在催化劑、電池材料、高溫超導材料、光敏材料、氣體傳感器、場致發(fā)射器、磁存設(shè)備等方面均有著重要的作用。化學沉淀法是納米材料合成中一種成熟的技術(shù)，通過加入沉淀劑生成各種不溶或難溶的沉淀，然后再將這些沉淀分解，從而轉(zhuǎn)化成所需要的材料。利用化學沉淀法制備納米材料具有有反應(yīng)過程簡單，成本低，反應(yīng)制得的納米材料化學成分均一、粒度小等優(yōu)點。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)公開了一種用廢棄線路板銅浸取液制備納米氧化銅的方法，其目的在于通過稀酸浸取廢棄線路板中的銅得到Cu2+浸取液，以此為原料制備氧化銅納米材料，實現(xiàn)廢棄線路板中金屬銅的綠色資源化回收再利用。本專利技術(shù)技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種用廢棄線路板銅浸取液制備納米氧化銅的方法，具體步驟如下：（1）將廢棄線路板粉碎，粉碎后碎料用稀硫酸和雙氧水組成的混合溶液浸取，浸取結(jié)束后抽濾，得到銅浸取液；（2）向銅浸取液中加入十二烷基苯磺酸鈉，室溫混合反應(yīng)；（3）向步驟（2）得到的混合液中加入碳酸鈉溶液后，再加入氫氧化鈉，超聲混合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，收集沉淀物；（4）將步驟（3）中收集的沉淀物于馬弗爐中煅燒，得到納米氧化銅。本專利技術(shù)中，步驟（1）中，將廢棄線路板粉碎后的碎料的粒徑在3mm以下。本專利技術(shù)中，步驟（1）中，稀硫酸的濃度為2-2.5mol/L,雙氧水的質(zhì)量百分比濃度為30%，稀硫酸和雙氧水的體積比為3:1~5:1。本專利技術(shù)中，步驟（1）中，浸取溫度為25~30℃，浸取時間為2~2.5小時。本專利技術(shù)中，步驟（1）中，粉碎后碎料和混合溶液的固液質(zhì)量體積比為1:26~3:22g/mL。本專利技術(shù)中，步驟（2）中，銅浸取液的濃度為0.01-0.02mol/L。本專利技術(shù)中，十二烷基苯磺酸鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉和粉碎后碎料的質(zhì)量比為（0.02~0.05）：（0.0125~0.025）：（1~4）：（5~15）。本專利技術(shù)本專利技術(shù)中，步驟（4）中，煅燒溫度為300-400℃，煅燒時間為2~5小時。得到的納米氧化銅的粒徑為一維納米針狀結(jié)構(gòu)，其直徑在40~60nm之間，長度為250~300nm。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果在于：本專利技術(shù)用稀硫酸和雙氧水浸取線路板中的銅，避免了使用高濃度酸等二次污染嚴重及劇毒的試劑，反應(yīng)過程中無有毒有害氣體生成，對環(huán)境污染小；本專利技術(shù)采用化學沉淀法制備納米氧化銅材料，工藝簡單、成本低廉、反應(yīng)溫度低、化學均勻性好，反應(yīng)過程中無有毒有害氣體生成，對環(huán)境污染小。所制得的氧化銅納米材料可以廣泛應(yīng)用在超級電容器、傳感器、電子器件、電催化等領(lǐng)域。附圖說明圖1為本專利技術(shù)實施例的工藝流程圖。具體實施方式為了使本專利技術(shù)實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面進一步闡述本專利技術(shù)。實施例1以廢棄手機線路板為原料，經(jīng)人工去除元器件后，用傾斜式高速萬能粉碎機粉碎，經(jīng)過篩選后，選取粒徑在2-3mm的均勻粉末作為實驗原料。將5g原料加入到100ml濃度為2.5mol/L的稀硫酸和30ml的30%雙氧水混合溶液中，在25℃下攪拌2h。浸出后經(jīng)真空抽濾得到濾液和濾渣，銅的浸取率可達到90%。取10mL濾液加入到90mL去離子水中，向其中加入0.02g的十二烷基苯磺酸鈉，持續(xù)攪拌10分鐘后，向上述混合液中逐滴加入50mL濃度為0.0125mol/L的碳酸鈉溶液，繼續(xù)攪拌30分鐘。然后，向上述混合溶液中加入2g的氫氧化鈉，攪拌10分鐘，再超聲20分鐘，對產(chǎn)物進行離心分離。將所得的產(chǎn)物置于馬弗爐中在300℃灼燒2小時，升溫速率1℃/min，得到純相的納米氧化銅粉末，一維納米針狀結(jié)構(gòu)，直徑為50nm，長度為250nm。納米氧化銅的產(chǎn)率可達到95%以上。實施例2以廢棄電腦線路板為原料，經(jīng)人工去除元器件后，用傾斜式高速萬能粉碎機粉碎，經(jīng)過篩選后，選取粒徑在2-3mm的均勻粉末作為實驗原料。將5g原料加入到100ml濃度為2.5mol/L的稀硫酸和25ml的30%雙氧水混合溶液中，在25℃下攪拌2h。浸出后經(jīng)真空抽濾得到濾液和濾渣，銅的浸取率可達到90%。取10mL濾液加入到90mL去離子水中，向其中加入0.02g十二烷基苯磺酸鈉，持續(xù)攪拌10分鐘后，向上述混合液中逐滴加入50mL濃度為0.0125mol/L的碳酸鈉溶液，繼續(xù)攪拌30分鐘。然后，向上述混合溶液中加入2g的氫氧化鈉，攪拌10分鐘，然后再超聲20分鐘，對產(chǎn)物進行離心分離。將所得的產(chǎn)物置于馬弗爐中在300℃灼燒2小時，升溫速率1℃/min，得到純相的納米氧化銅粉末，一維納米針狀結(jié)構(gòu)，直徑為45nm，長度為260nm。納米氧化銅的產(chǎn)率可達到95%以上。實施例3以廢棄手機線路板為原料，經(jīng)人工去除元器件后，用傾斜式高速萬能粉碎機粉碎，經(jīng)過篩選后，選取粒徑在2-3mm的均勻粉末作為實驗原料。將5g原料加入到100ml濃度為2.5mol/L的稀硫酸和20ml的30%雙氧水混合溶液中，在30℃下攪拌2h。浸出后經(jīng)真空抽濾得到濾液和濾渣，經(jīng)測濾液濃度，本方法銅的浸取率可達到90%。取10mL濾液加入到90mL去離子水中，向其中加入0.02g十二烷基苯磺酸鈉，持續(xù)攪拌10分鐘后，向上述混合液中逐滴加入50mL濃度為0.0125mol/L的碳酸鈉溶液，繼續(xù)攪拌30分鐘。然后，向上述混合溶液中加入2g的氫氧化鈉，攪拌10分鐘，然后再超聲20分鐘，對產(chǎn)物進行離心分離。將所得的產(chǎn)物置于馬弗爐中在300℃灼燒2小時，升溫速率1℃/min，得到純相的納米氧化銅粉末，一維納米針狀結(jié)構(gòu)，直徑為52nm，長度為258nm。納米氧化銅的產(chǎn)率可達到95%以上。實施例4以廢棄手機線路板為原料，經(jīng)人工去除元器件后，用傾斜式高速萬能粉碎機粉碎，經(jīng)過篩選后，選取粒徑在2-3mm的均勻粉末作為實驗原料。將5g原料加入到90ml濃度為2mol/L的稀硫酸和30ml的30%雙氧水混合溶液中，在25℃下攪拌2.5h。浸出后經(jīng)真空抽濾得到濾液和濾渣，經(jīng)測濾液濃度，本方法銅的浸取率可達到90%。取10mL濾液加入到90mL去離子水中，向其中加入0.02g十二烷基苯磺酸鈉，持續(xù)攪拌10分鐘后，向上述混合液中逐滴加入50mL濃度為0.0125mol/L的碳酸鈉溶液，繼續(xù)攪拌30分鐘。然后，向上述混合溶液中加入2g的氫氧化鈉，攪拌10分鐘，然后再超聲20分鐘，對產(chǎn)物進行離心分離。將所得的產(chǎn)物置于馬弗爐中在300℃灼燒2小時，升溫速率1℃/min，得到純相的納米氧化銅粉本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種用廢棄線路板銅浸取液制備納米氧化銅的方法，其特征在于，具體步驟如下：（1）將廢棄線路板粉碎，粉碎后碎料用稀硫酸和雙氧水組成的混合溶液浸取，浸取結(jié)束后抽濾，得到銅浸取液；（2）向銅浸取液中加入十二烷基苯磺酸鈉，室溫混合反應(yīng)；（3）向步驟（2）得到的混合液中加入碳酸鈉溶液后，再加入氫氧化鈉，超聲混合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，收集沉淀物；（4）將步驟（3）中收集的沉淀物于馬弗爐中煅燒，得到納米氧化銅。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用廢棄線路板銅浸取液制備納米氧化銅的方法，其特征在于，具體步驟如下：（1）將廢棄線路板粉碎，粉碎后碎料用稀硫酸和雙氧水組成的混合溶液浸取，浸取結(jié)束后抽濾，得到銅浸取液；（2）向銅浸取液中加入十二烷基苯磺酸鈉，室溫混合反應(yīng)；（3）向步驟（2）得到的混合液中加入碳酸鈉溶液后，再加入氫氧化鈉，超聲混合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，收集沉淀物；（4）將步驟（3）中收集的沉淀物于馬弗爐中煅燒，得到納米氧化銅。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）中，將廢棄線路板粉碎后的碎料的粒徑在3mm以下。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1）中，稀硫酸的濃度為2-2.5mol/L,雙氧水的質(zhì)量百分比濃度為30%，稀硫酸和雙氧水的體積比為3:1~5:1。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張陽，李靖，謝華清，黎陽，
申請(專利權(quán))人：上海第二工業(yè)大學，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31
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