專利名稱：一種分離廢舊電子電器產(chǎn)品塑料中阻燃劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢舊電子電器產(chǎn)品塑料中阻燃劑的分離方法，屬于環(huán)境保護與資源綜合利用領(lǐng)域的固體廢棄物處理新技術(shù)，尤其適合于各類含持久性有機污染物廢棄物的無害化處理和再生循環(huán)利用。
背景技術(shù)：
隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，電子電器產(chǎn)品的數(shù)量急劇增加而且使用周期不斷縮短，當(dāng)今世界正面臨著前所未有的電子廢棄物浪潮。電子廢棄物中含有數(shù)量不菲的溴化阻燃劑，是斯德哥爾摩公約中明文規(guī)定的有線控制污染物。溴化阻燃劑具有優(yōu)良的阻燃性能， 廣泛應(yīng)用于丙烯腈-丁二烯-聚苯乙烯(ABS)、耐沖擊性聚苯乙烯(HIPS)、聚碳酸酯(PC)類塑料高聚物。據(jù)統(tǒng)計，歐盟每年大約使用五萬二千噸的溴化阻燃劑，電子電器產(chǎn)業(yè)中用量最大，約占56%。在中國，每年產(chǎn)生的廢舊電子電器設(shè)備中阻燃塑料達二十萬噸。由于溴化阻燃劑潛在具有持久性、生物累積性和毒性，因此，開發(fā)合適的方法分離回收廢舊電子電器產(chǎn)品塑料中溴化阻燃劑已成為緊迫的現(xiàn)實需要。傳統(tǒng)的廢舊塑料處置方法為填埋、焚燒、熱解以及將塑料再生利用。但是，由于溴化阻燃劑的存在，填埋可能會造成溴化阻燃劑的浸出； 焚燒則容易形成更加有毒有害的含溴化合物，如多溴代二苯并二噁英(PBDD)、多溴代二苯并呋喃(PBDF)；熱解由于高價值產(chǎn)物(貴重金屬，焦炭，燃料和化工產(chǎn)品)的產(chǎn)生而引起了極大關(guān)注，但是含溴有機物不可避免地進入熱解油中，造成產(chǎn)品的再利用困難；塑料再生利用實質(zhì)上是將溴化阻燃劑污染轉(zhuǎn)移到新產(chǎn)品中，并沒有從根本上解決廢塑料污染問題。因此，如何簡單高效地分離廢舊電子電器產(chǎn)品塑料中的溴化阻燃劑是一個亟待解決的問題。 本發(fā)明以廢舊電子電器產(chǎn)品塑料對象，確立了一種操作簡便、效率高、綠色環(huán)保的分離無害化方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對目前我國廢舊電子電器產(chǎn)品塑料量大、無害化處理技術(shù)匱乏、再生循環(huán)利用困難的現(xiàn)狀，提供一種分離廢舊電子電器產(chǎn)品塑料中阻燃劑的方法，實現(xiàn)這類廢棄物的無害化處理和有效循環(huán)利用。其特征是采用溶劑熱法，在一定的溫度和壓力條件下， 利用有機溶劑快速溶出廢舊塑料中的阻燃劑，實現(xiàn)阻燃劑和廢舊塑料的有效分離。具體工藝包括以下幾個步驟1、將廢舊電子電器產(chǎn)品塑料清洗干凈后晾干，然后用剪切粉碎機粉碎成14 20 目的粉末。2、取一定量的粉末放入水熱反應(yīng)釜中，按液固比為5 1 20 l(ml g)的比例加入醇類有機溶劑(甲醇、乙醇或異丙醇)，攪拌均勻后加蓋密封。3、將反應(yīng)釜在50°C 170°C條件下加熱、保溫0. 5 15小時，隨后使反應(yīng)釜自然
冷卻至室溫。4、打開反應(yīng)釜蓋，離心分離并收集上層有機溶劑提取液，采用蒸餾法回收其中的有機溶劑，蒸餾瓶底部殘留的濃縮阻燃劑可作為化工原料使用；經(jīng)離心分離后殘留的塑料粉末，采用氧彈燃燒-離子色譜法測定其中殘余溴含量，如有殘留溴，則需重復(fù)處理至塑料中并無溴殘留為止，無害化后的塑料粉末可以與生活垃圾塑料共同處理或再利用。上述工藝具有操作簡便，流程短，效率高，所需溶劑少等優(yōu)點。該工藝可以實現(xiàn)阻燃劑和廢舊塑料的有效分離，直接得到阻燃劑和無害化的廢舊塑料，同時處理前后廢舊塑料結(jié)構(gòu)變化不大，控制適當(dāng)?shù)墓に嚄l件，可以得到純阻燃劑，具有較高的阻燃劑回收率，具有良好的應(yīng)用前景。下面結(jié)合說明書附圖和實施方案進一步闡述本發(fā)明的內(nèi)容。


圖1是溶劑熱法提取廢舊電子電器產(chǎn)品塑料中阻燃劑的工藝流程圖。圖2是廢舊電腦外殼塑料中提取的四溴雙酚A的GC-MS圖譜。圖3是廢舊電腦外殼塑料經(jīng)溶劑熱法提取四溴雙酚A后溴的分布圖。
具體實施例方式下面給出的實施例擬對本發(fā)明作進一步說明，但不能理解為是對本發(fā)明保護范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容對本發(fā)明做出的一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整，仍然屬于本發(fā)明的保護范圍。實施例1 一種分離廢舊電子電器產(chǎn)品塑料中阻燃劑的方法，具體包括下列步驟參考圖1工藝流程，將含四溴雙酚A(TBBPA)的廢舊電腦外殼塑料清洗干凈后晾干，粉碎，過篩后得到15目的粉末，稱量1. Og并放入水熱反應(yīng)釜中，加入15mL甲醇。將密封后的釜置于烘箱中，打開升溫裝置，將其升溫至150°C，保持恒溫IOh至反應(yīng)結(jié)束。待釜冷卻后，收集釜中的上清液即異丙醇提取液至圓底燒瓶中，經(jīng)加熱真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收其中的異丙醇，之后向圓底燒瓶加入丙酮溶劑替換，丙酮溶解的TBBPA經(jīng)無水硫酸鈉脫水后轉(zhuǎn)移至K-D濃縮瓶中定容至ImL后進行GC-MS分析(圖2)。分析結(jié)果顯示，TBBPA為液相的主要產(chǎn)物，TBBPA提取量為0. 0897g，相應(yīng)的溴提取量為0. 052g,占廢舊電腦塑料外殼總溴的 70.8% (圖幻。處理后的廢舊電腦塑料外殼經(jīng)氧彈燃燒-離子色譜測定，溴含量較處理前明顯降低，溴殘留量為0.0127g，占廢舊電腦塑料外殼總溴的17.0%。將處理后的廢舊電腦塑料外殼重復(fù)上述步驟再次處理后，經(jīng)氧彈燃燒-離子色譜測定，并無明顯的殘留溴，可與生活垃圾塑料共同處理或再利用。實施例2:一種分離廢舊電子電器產(chǎn)品塑料中阻燃劑的方法，具體包括下列步驟參考圖1工藝流程，將TBBPA溴化的廢舊電腦塑料外殼粉碎、過篩后得到20目的粉末，稱量IOOg并放入水熱反應(yīng)釜中，加入1500mL異丙醇。將密封后的釜置于烘箱中，打開升溫裝置，將其升溫至90°C，保持恒溫IOh至反應(yīng)結(jié)束。待釜冷卻后，收集釜中的上清液即異丙醇提取液至圓底燒瓶中，經(jīng)加熱真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收其中的異丙醇，之后向圓底燒瓶加入丙酮溶劑替換，丙酮溶解的TBBPA經(jīng)無水硫酸鈉脫水后轉(zhuǎn)移至K-D濃縮瓶中定容后進行GC-MS分析(圖2)。分析結(jié)果表明，TBBPA為液相的主要產(chǎn)物，TBBPA提取量為8. 19g，相應(yīng)的溴提取量為4. Sg,占廢舊電腦塑料外殼總溴的64.6%。處理后的廢舊電腦塑料外殼經(jīng)氧彈燃燒-離子色譜測定，溴含量較處理前明顯降低，溴殘留量為0. 0096g,占廢舊電腦塑料外殼總溴的12. 9% (圖幻。將處理后的廢舊電腦塑料外殼重復(fù)上述步驟再次處理后，經(jīng)氧彈燃燒-離子色譜測定，并無明顯的殘留溴，可與生活垃圾塑料共同處理或再利用。實施例3 一種分離廢舊電子電器產(chǎn)品塑料中阻燃劑的方法，具體包括下列步驟根據(jù)圖1工藝流程，將TBBPA溴化的廢舊電腦塑料外殼粉碎、過篩后得到20目的粉末，稱量IOOOg并放入水熱反應(yīng)釜中，加入20000mL異丙醇。將密封后的釜置于烘箱中， 打開升溫裝置，將其升溫至150°C，保持恒溫IOh至反應(yīng)結(jié)束。待釜冷卻后，收集釜中的上清液即異丙醇提取液至圓底燒瓶中，經(jīng)加熱真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收其中的異丙醇，之后向圓底燒瓶加入丙酮溶劑替換，丙酮溶解的TBBPA經(jīng)無水硫酸鈉脫水后轉(zhuǎn)移至K-D濃縮瓶中定容后進行GC-MS分析(圖2)。分析結(jié)果表明，TBBPA為液相的主要產(chǎn)物，TBBPA提取量為77g，相應(yīng)的溴提取量為45g，占廢舊電腦塑料外殼總溴的60. 7% (圖幻。處理后的廢舊電腦塑料外殼經(jīng)氧彈燃燒-離子色譜測定，溴含量較處理前明顯降低，溴殘留量為O.Ollg，占廢舊電腦塑料外殼總溴的14.7%。將處理后的廢舊電腦外殼塑料重復(fù)上述步驟再次處理后，經(jīng)氧彈燃燒-離子色譜測定，并無明顯的殘留溴，可與生活垃圾塑料共同處理或再利用。上述實例中，所述廢舊電腦外殼塑料采集自廢舊電子電器產(chǎn)品拆解企業(yè)。本發(fā)明不限于上述實施例，發(fā)明內(nèi)容均可實施，并具有良好的效果。
權(quán)利要求
1.一種分離廢舊電子電器產(chǎn)品塑料中阻燃劑的方法，具體包括下列步驟(1)將廢舊電子電器產(chǎn)品塑料清洗干凈后晾干，然后用剪切粉碎機粉碎成14 20目的粉末。(2)取一定量的粉末放入水熱反應(yīng)釜中，按一定液固比加入有機溶劑，攪拌均勻后加蓋密封。(3)將反應(yīng)釜在一定溫度下加熱、保溫一定時間后停止加熱，使反應(yīng)釜自然冷卻至室ilm ο(4)打開反應(yīng)釜蓋，離心分離并收集上層有機溶劑提取液，采用蒸餾法回收其中的有機溶劑，蒸餾瓶底部殘留的濃縮阻燃劑可作為化工原料使用；經(jīng)離心分離后殘留的無害化后的塑料粉末，可以與生活垃圾塑料共同處理或再利用。
2.按照權(quán)利1所述的一種分離廢舊電子電器產(chǎn)品塑料中阻燃劑的方法，其特征是力口入的有機溶劑是甲醇、乙醇或異丙醇，液固比為5 1 20 l(ml g)。
3.按照權(quán)利1所述的一種分離廢舊電子電器產(chǎn)品塑料中阻燃劑的方法，其特征是將反應(yīng)釜在50°C 170°C條件下加熱、保溫時間是0. 5 15小時。
全文摘要
本發(fā)明針對目前我國廢舊電子電器產(chǎn)品塑料量大、無害化處理技術(shù)匱乏、再生循環(huán)利用困難的現(xiàn)狀，提供一種廢舊塑料中阻燃劑的分離方法。其特征是采用溶劑熱法，在一定的溫度和壓力條件下，利用有機溶劑快速溶出廢舊塑料中的阻燃劑，實現(xiàn)阻燃劑和廢舊塑料的有效分離。該方法具有操作簡便，流程短，效率高，所需溶劑少、溶劑可以循環(huán)利用等優(yōu)點。同時，處理前后廢舊塑料結(jié)構(gòu)變化不大，可以與生活用品塑料一起再生利用，具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號C08J11/02GK102532588SQ201210004960
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者張付申, 張聰聰 申請人:中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心