超臨界CO-,2-萃取廢印刷電路板中阻燃劑的研究.pdf

1、阻燃劑是為阻止電子產(chǎn)品燃燒而添加到其樹(shù)脂材料中的添加劑。主要為有機(jī)溴系和磷系阻燃劑，磷酸三苯酯(TPP)是目前最廣泛使用的環(huán)保型阻燃劑。 廢電子產(chǎn)品的處理是本世紀(jì)各國(guó)亟待解決的問(wèn)題。廢電子產(chǎn)品印刷電路板中含有多種金屬及阻燃劑等可再生資源，在傳統(tǒng)的填埋、焚燒等處理過(guò)程中被破壞，釋放出許多有毒有害物質(zhì)，對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康構(gòu)成嚴(yán)重危害。同時(shí)，也造成大量的資源浪費(fèi)。本研究分別采用濕法浮選和超臨界CO2萃取技術(shù)回收廢印刷電路板中的金屬和阻燃

2、劑。 廢印刷電路板中金屬的回收及金屬與含阻燃劑樹(shù)脂的分離采用濕法粉碎浮選法。選取了幾種有代表性的廢印刷電路板邊角料作為原料，分離所得金屬銅的收率達(dá)90％以上，分離所得樹(shù)脂粉末中TPP的含量由索氏萃取實(shí)驗(yàn)確定。在不同溫度和萃取時(shí)間條件下，TPP的甲苯萃取實(shí)驗(yàn)表明：萃取溫度是主要影響因素，TPP的萃取率隨溫度而提高；TPP的萃出速率很快，在0.5小時(shí)內(nèi)原料中60～80％的TPP被甲苯萃取得到。 采用靜態(tài)法實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定TPP在

3、超臨界CO2中的溶解度。該裝置的可行性驗(yàn)證采用萘的溶解度實(shí)驗(yàn)，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果和文獻(xiàn)值基本一致。在313～343 K、10～25 MPa范圍內(nèi)測(cè)定TPP在超臨界CO2中的溶解度。采用PR狀態(tài)方程結(jié)合傳統(tǒng)的vdW—1混合規(guī)則的形式對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)。在實(shí)驗(yàn)條件范圍內(nèi)，模型計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值基本上吻合。 超臨界CO2萃取回收TPP的原料為濕法浮選分離所得各種廢印刷電路板的樹(shù)脂粉末及其混合物，萃出物分別采用IR、GC/MS、GC進(jìn)行定性定量分

4、析。對(duì)于樹(shù)脂粉末的混合原料，在低于25 MPa條件下分別考察萃取時(shí)間、溫度、壓力及CO2流量等參數(shù)對(duì)TPP萃取率的影響。超臨界CO2萃取的最高萃取率可達(dá)98.72％，明顯高于甲苯萃取。TPP的萃取率隨壓力和溫度的提高而提高，萃取時(shí)間為2.0 h時(shí)萃取率達(dá)到80％，并且隨CO2流率的增大而提高。 在更高壓力條件下，分別對(duì)各種樹(shù)脂粉末原料進(jìn)行超臨界萃取中試實(shí)驗(yàn)。TPP的萃出速率明顯高于低壓條件。當(dāng)壓力超過(guò)30 MPa時(shí)，各種原料中T