[发明专利]一种利用烧结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烧结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：将粉煤灰、废弃含铅玻璃分别破碎至0.074‑0.5mm；将粉煤灰、废弃含铅玻璃、石灰石和焦炭混合均匀；将混合物料在1300‑1500℃下熔炼1‑3h，熔炼结束后对熔体进行水淬，分离出下层粗铅后得到基础玻璃；将基础玻璃依次烘干、细磨、静压，得到基础玻璃胚体；将基础玻璃胚体烧结，冷却后得到微晶玻璃。本发明消除了粉煤灰和废弃含铅玻璃对环境的危害，变废为宝，可实现金属还原和微晶基础玻璃同步进行，大大降低了能耗并且提高了生产效率，一举多得。

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，具体涉及一种利用烧结法处理废弃含铅玻璃并制备微晶玻璃的方法。

背景技术

含铅玻璃是指含有SiO₂等玻璃形成物以及较高含量PbO的玻璃，广泛用于生产显示器和电视机的阴极射线管(CRT)。由于人们生活水平的不断提高，显示器产品的需求量日益扩大且更新换代速度加快，导致大量阴极射线管进入报废处理阶段，若直接丢弃不仅造成铅资源的浪费，而且对周围环境产生巨大的污染，甚至将严重危害人体健康。同时，粉煤灰是煤炭燃烧的主要副产物，我国每年产生超过2亿吨的粉煤灰。大量的粉煤灰堆积不仅占用田地，还引起土壤污染、空气污染、水污染等问题。

微晶玻璃又称玻璃陶瓷，其既有玻璃的基本性能，又具有陶瓷的多晶特征，集中了玻璃和陶瓷的特点，是一种含有大量微晶相和玻璃相的多晶固体材料。CAS微晶玻璃具有较高的机械强度、良好的耐化学腐蚀性、独特的光学性能等优异性能，可用作建筑装饰材料和耐磨、耐腐蚀材料。

粉煤灰和废玻璃主要含有SiO₂、Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃、MgO等氧化物，可以作为制备CAS系微晶玻璃的原材料。近年来，单独以粉煤灰或废玻璃制备微晶玻璃已有大量报道，研究采用的玻璃可分为两种，一种是无铅玻璃，另一种是含铅玻璃。对于含铅玻璃，研究者的主要思路是将玻璃中的重金属元素铅固化，从而降低污染。然而这种方法使玻璃中的重金属铅也随之进入产品，不仅浪费了铅资源，而且制备的产品仍存在着潜在危险，限制了产品的应用。专利CN105441683A提出了一种通过焦炭将一次冶炼渣中的有价金属还原得到二次冶炼渣，再将二次冶炼渣熔融制备微晶玻璃的制备方法。该方法虽然可以制备微晶玻璃，但是其工艺复杂，需要两次高温熔炼，大大增加了能耗。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种利用烧结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：

一种利用烧结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：

将粉煤灰、废弃含铅玻璃分别破碎至0.074-0.5mm；

将粉煤灰、废弃含铅玻璃、石灰石和焦炭混合均匀；

将混合物料在1300-1500℃下熔炼1-3h，熔炼结束后对熔体进行水淬，分离出下层粗铅后得到基础玻璃；

将基础玻璃依次烘干、细磨、静压，得到基础玻璃坯体；

将基础玻璃坯体烧结，冷却后得到微晶玻璃。

上述方法中，所述粉煤灰按照质量百分含量的主要化学组成为：SiO₂ 30-60%，Al₂O₃ 15-40%，Fe₂O₃ 1-10%，CaO 1-15%。

上述方法中，所述废弃含铅玻璃为阴极射线管锥玻璃，所述阴极射线管锥玻璃按照质量百分含量的化学组成为：PbO 20-25%，SiO₂ 50-60%，CaO 1-6%，K₂O 1-10%，Na₂O 1-10%，Al₂O₃2-5%。