[发明专利]一种利用熔融法处理废弃含铅玻璃并制备微晶玻璃的方法

说明书

本发明提供一种利用熔融法处理废弃含铅玻璃并制备微晶玻璃的方法，包括以下步骤：将工业废渣和废弃含铅玻璃分别破碎至0.074‑0.5mm；将工业废渣、废弃含铅玻璃、成分调整剂、形核剂和焦炭混合均匀；将混合物料在1400‑1600^oC下熔炼2‑3 h，分离出下层粗铅后得到上层玻璃液；将上层玻璃液依次退火、核化、晶化，冷却后得到微晶玻璃。本发明将工业废渣和废弃含铅玻璃转化为高附加值产品，从根本上消除了含铅玻璃的铅污染，又使铅资源被利用，具有良好的环境效益、经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及废弃含铅玻璃的处理及微晶玻璃的制备方法，具体涉及一种利用熔融法处理废弃含铅玻璃并制备微晶玻璃的方法。

背景技术

由于含铅玻璃可有效地吸收X射线，其广泛用于生产阴极射线管（Cathode RayTube，简称CRT）。随着显示器技术的快速发展，使得越来越多的阴极射线管显示器被淘汰，因此产生了大量的废弃CRT。我国每年的CRT报废量巨大，同时还有大量废CRT通过非法途径从发达国家被转运到我国，废弃CRT的处理已成为我国电子废弃物处理中的重要问题之一。CRT中的锥玻璃含铅高达20-25%，若废弃CRT随意放置，将对水源、土壤和空气产生严重的危害，并危及人类的身体健康。由于锥玻璃特殊的结构，很难采用常规的方式将铅回收，造成了废弃含铅玻璃处理困难的现状。

同时，国内每年产生大量粉煤灰、菱镁矿渣等工业废渣，除了少部分废渣被制成水泥、用作路基外，大部分废渣露天堆放，不仅占用了土地，还对环境造成污染。国内外针对工业废渣的处理处置已经开展了大量研究，其中利用废渣制作微晶玻璃越来越受到人们的关注。

微晶玻璃是一种通过熔融冷淬然后控制析晶制得的多晶材料，具有很多优异的性能，其性能指标往往优于同类玻璃和陶瓷。利用冶金废渣、粉煤灰或废玻璃制备的微晶玻璃体系主要有CaO-Al₂O₃-SiO₂(CAS)、CaO-Al₂O₃- Fe₂O₃ - SiO₂ (CAFS)、MgO-Al₂O₃-SiO₂(MAS)体系，不用体系的微晶玻璃主晶相不同，得到的材料性能也不同。相比CAS系微晶玻璃，MAS系微晶玻璃能析出性能优越的多种晶相，具有机械强度高、抗热冲击性好等优良特性，更重要的是，这类微晶玻璃可以完全不含碱金属离子，从而获得优异的电性能。近年来，关于利用粉煤灰、冶金废渣或废弃含铅玻璃制备微晶玻璃的研究已大量报道，但是这些方法大多是利用固化的方法将含铅玻璃中的重金属铅固定在产品中，从而减少污染。这样不仅浪费了宝贵资源，而且铅进入产品中仍引起潜在的威胁并影响产品性能，限制了产品的应用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种利用熔融法处理废弃含铅玻璃并制备微晶玻璃的方法。本发明的技术方案为：

利用熔融法处理废弃含铅玻璃并制备微晶玻璃的方法，包括以下步骤：

将工业废渣和废弃含铅玻璃分别破碎至0.074-0.5mm；

将工业废渣、废弃含铅玻璃、成分调整剂、形核剂和焦炭混合均匀，并控制混合物的化学组成按照质量百分比为：SiO₂ 35-45%，Al₂O₃ 12-17%，MgO 14-19%，R₂O 3-7%，CaO 3-6%，Fe₂O₃ 2-6%，TiO₂或ZrO₂ 4-10%，PbO 8-12%，其中R₂O表示K₂O和Na₂O；

将混合物料在1400-1600^oC下熔炼2-3 h，分离出下层粗铅后得到上层玻璃液；