[發(fā)明專(zhuān)利]一種用廢含鉛玻璃制取水玻璃并分離含鉛化合物的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210339982.8
• 申請(qǐng)日: 2012-09-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102826562A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡彪;湯桂蘭;孟辰晨;馮炘;胡肇源;王素鳳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C01B33/32
• 分類(lèi)號(hào): C01B33/32;C01G21/21
• 代理公司: 天津佳盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及廢舊含鉛玻璃資源化利用和污染控制技術(shù)，特別是一種用廢含鉛玻璃制取水玻璃并分離含鉛化合物的方法。

【背景技術(shù)】

電視機(jī)和電腦的彩色顯示器所用的顯像管屬于陰極射線管（CRT），為了防止顯像管在工作時(shí)向環(huán)境輻射有害人體健康的X射線，通常在玻殼管錐玻璃中加入氧化鉛或硅酸鉛。由于顯示技術(shù)的進(jìn)步，大量采用平板顯示技術(shù)，CRT顯示技術(shù)正在逐步退出使用。由于大量采用CRT顯示器的電視機(jī)和電腦的廢棄，會(huì)產(chǎn)生大量的含鉛玻璃（以下稱(chēng)為廢CRT含鉛玻璃）。研究表明，含鉛廢玻璃長(zhǎng)期與水、酸性物質(zhì)等接觸會(huì)使鉛溶出，進(jìn)入土壤和地下水中，對(duì)環(huán)境及人類(lèi)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。同時(shí)廢CRT含鉛玻璃中蘊(yùn)含的鉛也被浪費(fèi)。迫切需要開(kāi)發(fā)新型環(huán)保高效的廢CRT含鉛玻璃的環(huán)保處理和資源化利用技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述存在問(wèn)題，提供一種用廢含鉛玻璃制取水玻璃并分離含鉛化合物的方法，該方法不僅解決含鉛化合物回收和防止污染，而且實(shí)現(xiàn)鉛資源的循環(huán)利用。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種用廢含鉛玻璃制取水玻璃并分離含鉛化合物的方法，首先將廢棄陰極射線管的含鉛玻璃制成水玻璃熔塊，再將熔塊水解，分離水解物，獲得水玻璃溶液，然后加入助劑，使溶解到水玻璃中的鉛轉(zhuǎn)化為硫化鉛，分離收集硫化鉛沉淀，獲得不含鉛的鉀或鈉水玻璃溶液，對(duì)溶解殘?jiān)M(jìn)行進(jìn)一步處理，使其中的含鉛化合物轉(zhuǎn)化為硫化鉛，通過(guò)浮選方法，回收水解渣中的硫化鉛，步驟如下：

1）熔塊制備：將廢棄CRT含鉛玻璃粉碎，粒度≤50毫米，加入碳酸鈉或碳酸鉀，混勻后放入熔爐內(nèi)，在800℃-1350℃下熔融反應(yīng)0.5-2小時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后成為熔塊，待冷卻至常溫后粉碎物料，得到粒度≦10毫米的熔塊粉碎料；

2）水解反應(yīng)：將上述粉碎物料置入反應(yīng)釜中，加入重量為熔塊粉碎料重量1-5倍的水，在溫度為100℃-300℃、壓力為0.5MPa-10MPa、攪拌速度為50-500轉(zhuǎn)/分條件下進(jìn)行水解反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為0.5-2小時(shí)，獲得液相水玻璃和殘?jiān)恋砦锏幕旌衔铮?/p>

3）水玻璃分離提取：將上述混合物進(jìn)行靜置沉淀后，即可提取上層液體水玻璃，剩余部分通過(guò)離心或壓濾進(jìn)一步分離水玻璃，最后在殘?jiān)恋砦镏屑铀逑矗c殘?jiān)恋砦锏闹亓勘葹?-2：1，前兩次清洗液作為濃度較低的水玻璃收集，三次以后的清洗液作為水解的加水水源使用；

4）水玻璃脫鉛處理：在上述收集的水玻璃中加入硫化鈉或硫化鉀進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)溫度5℃-100℃，反應(yīng)時(shí)間≥1分鐘，硫化鈉或硫化鉀的用量為能夠使水玻璃中的鉛全部轉(zhuǎn)化為硫化鉛，反應(yīng)完成后，經(jīng)分離后得到無(wú)鉛水玻璃和硫化鉛沉淀物；

5）對(duì)溶解殘?jiān)恋砦镏械暮U化合物進(jìn)行成分轉(zhuǎn)化處理：在殘?jiān)恋砦镏屑尤胂喈?dāng)于其重量0.25-10倍的水，在溫度5-100℃下反應(yīng)時(shí)間≥1分鐘，使殘?jiān)恋砦镏械你U轉(zhuǎn)化為硫化鈉或硫化鉀，分離回收含硫化鈉或硫化鉀溶液可重復(fù)利用，殘?jiān)M(jìn)行下一步浮選處理；

6）殘?jiān)辛蚧U的浮選處理：在殘?jiān)屑尤胨玫搅蠘瑲堅(jiān)c水的重量比為1:0.5-10，通過(guò)加入稀酸調(diào)節(jié)料漿PH為8-13，溫度保持5-100℃，加入捕收劑，再加入起泡劑，然后將混合物料置入浮選槽或放入浮選機(jī)實(shí)施浮選，浮選時(shí)間5-500分鐘，收集浮選機(jī)刮出的礦化泡沫得到硫化鉛，剩余尾渣進(jìn)行下一步環(huán)保處理；

7）尾渣環(huán)保處理：將浮選后的尾渣用通入二氧化碳?xì)怏w或加入鹽酸溶液進(jìn)行中和處理，加入的鹽酸的重量百分比濃度為15%，以達(dá)到鉛選礦尾礦排放標(biāo)準(zhǔn)或進(jìn)行綜合利用。

所述碳酸鈉或碳酸鉀的加入量為含鉛玻璃粉末重量的10-40%。

所述稀酸為碳酸、鹽酸、硫酸、硝酸、乙酸或磷酸，稀酸的重量百分比濃度為10-20%。

所述捕收劑為黃藥類(lèi)、硫氮類(lèi)、黑藥類(lèi)、硫醇類(lèi)或硫脲衍生物類(lèi)，捕收劑與殘?jiān)闹亓勘葹?.01-0.85克/公斤。

所述起泡劑為松油、松油醇、樟油、甲酚酸、重吡啶、脂肪醇類(lèi)、醚醇油、脂肪酸乙酯、丁醚油、硫酸酯、磺酸鹽或730系列，起泡劑與殘?jiān)闹亓勘葹?.01-0.65克/公斤。