[发明专利]一种阴极射线管玻璃无害化制备陶瓷的方法

说明书

本发明属于危险废物处置及资源化利用领域，公开了一种阴极射线管玻璃无害化制备陶瓷的方法。该方法包括以下步骤：将阴极管进行屏锥分离，所得的锥玻璃经粉碎之后进一步球磨成粉末，然后将所得的锥玻璃粉末与赤泥按照不同比例放入球磨机中混合，得到混合物料；将混合物料干燥，并压制成成型，然后置于马弗炉中进行热处理即得无害化陶瓷。该方法将CRT锥玻璃粉末与赤泥进行混合，压片后进行高温热处理，将CRT中的铅固化到稳定结晶相PbFe₁₂O₉中，从而实现废弃CRT玻璃无害化处理。其陶瓷产物最终Pb浸出浓度低于0.1mg/L，可安全填埋，也可以作为建筑陶瓷、工业陶瓷及釉料等。

技术领域

本发明属于危险废物处置及资源化利用领域，特别涉及一种阴极射线管玻璃无害化制备陶瓷的方法。

背景技术

阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT)是实现最早、应用最广泛的显示技术设备，具有技术成熟、可靠性高、成本低等优点，曾广泛应用于电视机、计算机、工业监视器等的显示设备中。随着显示器技术不断革新，大量新型显示器如液晶显示器、平板显示器等开始取代传统CRT显示器，导致大量CRT进入报废处理阶段。我国从2003年开始进入CRT报废期，2008-2015年达到高峰期，电视机报废尤为突出。据统计，2011年，我国家电产品通过“以旧换新”形式回收废旧电视机约5149.7万台，其中82％为CRT显示器电视机。

为了避免电子枪产生的UV或X射线外泄，CRT玻璃在制备过程中添加了大量的氧化铅，含量约为20-23wt.％。CRT含铅玻璃属于危险废物，已成为电子垃圾处理关注的重点。据统计，几年来我国每年回收的废弃CRT含铅玻璃近50万吨。早在2000年，Stephen等采用TCLP毒性浸出实验对CRT含铅玻璃进行毒性浸出实验，结果显示，其铅浸出浓度高达75.3mg/L。因此，面对我国大批量淘汰的传统CRT显示器废旧家电产品，如何处理废弃CRT玻璃已成为环境保护领域的重要课题。

目前废弃CRT含铅玻璃资源的二次利用研究主要集中在回收铅、固化填埋、制备玻璃制品和建筑材料等方面。由于铅的回收利用价值不大、回收率低，回收过程中会产生大量新的含铅废渣，经济可行性较差；且专用于CRT玻璃铅冶炼的真空冶炼法、机械活化法尽管对铅的回收率较高，但目前仍处于实验室研究阶段，故回收铅的方式多不被采用。固化填埋虽然是一种无害化处理技术，但为了避免铅污染一般不推荐使用。制备新型玻璃是一条有效的途径，但是存在处理温度高、反应时间长、耗能大的缺点，其工业化应用受到限制。因此，应用性强、无害化的CRT含铅玻璃处理利用方式，日渐受到人们重视。利用CRT含铅玻璃来制备陶瓷即是实现无害化处理和二次利用的有效途径。

赤泥是炼铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0～2.0吨赤泥。中国作为世界第四大氧化铝生产国，每年排放的赤泥高达数千万吨。大量的赤泥不能被充分有效地利用，只能依靠大面积的堆场堆放，占用了大量土地，对环境具有很大的潜在危险。随着赤泥产出量的日益增加和人们对环境保护意识的不断提高，多渠道地处理和利用赤泥，已迫在眉睫。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种阴极射线管玻璃无害化制备陶瓷的方法。该方法将粉碎后的CRT锥玻璃与赤泥(red mud)进行混合，压片成型后进行高温热处理，将CRT中的铅固化到稳定结晶相PbFe₁₂O₉(magnetoplumbite)中，从而实现废弃CRT玻璃无害化处理。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种阴极射线管玻璃无害化制备陶瓷的方法，其主要包括以下步骤：

将阴极管进行屏锥分离，所得的锥玻璃经粉碎之后进一步球磨成粉末，然后将所得的锥玻璃粉末与赤泥按照不同比例放入球磨机中混合，得到混合物料；将混合物料干燥，并压制成成型，然后置于马弗炉中进行热处理即得无害化陶瓷。