[发明专利]含铅玻璃的资源化处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及含铅玻璃的资源化处理方法，属于废弃物资源化处理领域。

技术背景

含铅玻璃是指含有二氧化硅等玻璃形成物以及较高含量氧化铅的玻璃。由于其具有良好的光学性能、导电性能、防辐射性能及可加工性能等，被广泛用于制造电真空玻璃、低温封接玻璃、防辐射玻璃、光学玻璃、高折射微珠玻璃及艺术器皿玻璃等产品。阴极射线管(CRT)作为重要的含铅玻璃产品，被广泛地应用在电视机、计算机显示器、示波器等电子电器设备上。CRT玻壳是显示器的重要组成部分，约占总重量的50﹪。CRT玻壳主要分为屏玻璃和锥玻璃，其中锥玻璃含铅量约22～28﹪。目前我国电视机社会保有量约5.5亿台，其中绝大多数为CRT电视机，计算机CRT显示器的保有量也已超过4000万台，并且大量电子电器产品已进入淘汰报废高峰期。产生的大量含铅玻璃如若不进行适当处理处置，直接丢弃不仅造成铅资源的浪费，还会对人体健康和生态环境构成潜在威胁。

目前世界各国对于高含铅玻璃均没有良好的处理处置方法。使用废含铅玻璃进行资源化产品开发是可行的，存在的主要问题是资源利用率低，只是将玻璃中的铅从一种产品转移到另一产品中，重金属危害问题未得到彻底解决。目前我国铅的生产原料主要是高品位的方铅矿，由于受资源条件限制，每年需进口大量铅精矿原料，而且铅冶炼一般采用烧结-鼓风炉传统冶炼工艺，生产过程中会产生大量二氧化硫和铅尘，对环境污染严重。因此将废含铅玻璃中的铅提取出来，可能成为今后的研究热点和发展趋势。但是目前铅的提取方法存在一些技术瓶颈和环境问题，难以实现工业化，亟待开发高效、低能、清洁的铅提取工艺。

2008年，吴国清等人从材料分类识别、材料的无害化处理、材料分离及再利用的角度报道了《含CRT类显示器回收处理技术研究》。同年，海尔集团技术研发中心尹风福等人报道了《废旧显示器的环保处理技术》，以及其合作伙伴青岛新天地研发出了CRT综合利用工艺，建设了相应的处置和回收工厂，但其技术核心限于CRT的拆解和分类，并未涉及从CRT中提取铅进行再利用的工业化生产方法。

公开号为CN101613802A的中国专利提供了一种废旧含铅玻璃回收铅同时生产环保建材的工艺与配套设备，能够以废旧含铅玻璃为原材料，采用真空碳热还原工艺回收其中的铅并制备泡沫玻璃。但因该工艺方法步骤短，只能同时回收铅和相应化工产品泡沫玻璃，且该方法需在1000℃下反应数小时，故所需设备要求高、能耗大、污染大，因此不利于工业化生产。

发明内容

针对以上存在的问题，本发明的目的在于提供含铅玻璃的资源化处理方法，本方法流程短，成本低，能完全利用铅和二氧化硅，铅和二氧化硅回收率高。

本发明采用的技术方案如下：含铅玻璃的资源化处理方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

1)含铅玻璃的破碎。将含铅玻璃放入球磨机内破碎至粒度为0.1-1.5mm；

2)加碱还原焙烧。将破碎后的含铅玻璃粉末与碳粉和碱混合，然后用水制团造粒，放入高温炉内焙烧，焙烧温度为300-600℃，焙烧时间为2-6小时；

3)水洗回收铅。将焙烧后物料加入纯水浆化，焙烧后物料与纯水的质量比为1:5-10，水洗时间1-5小时，水洗温度为70-100℃，水洗后用100-300目滤布过滤，滤渣即为粗铅；

4)二氧化硅的回收。将水洗过滤液加入酸回调pH为0.5-4.5，在70-99℃反应1-5小时，然后过滤，滤渣经过洗涤后焙烧，焙烧时间1-5小时，焙烧温度500-1000℃即可得到二氧化硅。

所述步骤2中含铅玻璃粉末、碳粉、碱的质量比为1:0.5-1.5:0.5-1.0，碱为氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化钾中的至少一种。

所述步骤4中酸为硫酸、盐酸、硝酸、醋酸中的至少一种，酸的浓度为5-10mol/l。

所述粗铅经过熔炼-电解精炼得到铅板。

所述洗涤至洗涤水电导率＜200us/cm。

本发明的原理在于：含铅玻璃是指含有二氧化硅等玻璃形成物以及较高含量氧化铅的玻璃，其铅含量15-30％，主要为氧化铅和二氧化铅，剩余物质主要为二氧化硅，将含铅玻璃破碎后加入碱和碳粉焙烧，碱与二氧化硅形成硅酸盐，破坏了玻璃结构，从而将玻璃网状结构里面包裹的铅的氧化物解离出来，而碳粉在高温下能将铅的氧化物还原成粗铅，再将焙烧物经过水洗，硅酸盐溶解于水，经过过滤滤渣即为粗铅，粗铅在经过熔炼-电解精炼得到高纯度铅板，而硅酸钠加入酸回调pH至酸性得到硅酸沉淀，硅酸经过焙烧脱水得到二氧化硅。