[發(fā)明專利]一種快速破壞陰極射線管熒光粉廢料結構的方法

有效

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• 申請日: 2013-06-29
• 公開（公告）號: CN103397211A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設計）人: 吳玉鋒;王維;賈平平;王寶磊;章啟軍
• 申請（專利權）人: 北京工業(yè)大學
• 主分類號: C22B59/00
• 分類號: C22B59/00;C22B7/00;C22B1/00;C22B3/10
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術領域

本發(fā)明屬于稀土資源回收利用技術領域，特別涉及一種快速破壞陰極射線管熒光粉廢料結構的方法。

背景技術

隨著時代的發(fā)展，陰極射線管顯示器逐漸被新興的液晶顯示器所取代，致使大量的陰極射線管進入了報廢階段，據(jù)統(tǒng)計，僅2012年我國陰極射線管的報廢量就超過了5000萬臺，相比2005年，年均增長率超過了10%，而一臺陰極射線管中約含有15g熒光粉，其中稀土元素含量占陰極射線管熒光粉質量的20%以上，這樣僅2012年產生的廢棄稀土就達150噸，可見我國稀土二次資源回收利用發(fā)展空間和潛力巨大。

因陰極射線管中熒光屏玻璃和錐管玻璃占的比重超過89%，故國內對陰極射線管的處理主要集中于回收其中的玻璃部分，尚未對陰極射線管熒光粉廢料進行規(guī)模化處理。目前，國內對陰極射線管熒光粉廢料處理的前期研究工藝通常是直接強酸浸出或者高溫煅燒后加強酸氧化浸出，這兩種方法均不能在短時間內充分破壞陰極射線管熒光粉廢料的結構，整個處理過程中煅燒時間長達幾個小時、浸出時間長、過程復雜，強酸的引入造成設備腐蝕快，人員操作風險大，同時因為市面上大量的陰極射線管熒光粉廢料的主要成分為硫氧化釔（銪）和硫化鋅，如在原始結構尚未破壞的情況下直接加強酸浸出，會產生大量的H₂S氣體，對環(huán)境造成嚴重的二次污染。

本發(fā)明采用機械活化輔助一步高溫液固反應處理陰極射線管熒光粉廢料，可在3-10min短時間內快速有效的破壞陰極射線管熒光粉廢料的結構，整個處理過程快，工藝流程短，成本低廉，資源利用率高，并在后續(xù)過程可用稀鹽酸直接高效浸出稀土元素，可有效防止直接強酸浸出產生H₂S氣體污染環(huán)境的二次污染問題。

發(fā)明內容

基于以上技術的弱點，本發(fā)明的目的在于提出一種快速破壞陰極射線管熒光粉廢料結構的方法。

本發(fā)明所提供的一種快速破壞陰極射線管熒光粉廢料結構的方法，其特征在于具有以下的過程和步驟：

（1）機械活化處理：將陰極射線管熒光粉廢料在濕磨條件下通過行星式球磨機進行機械活化，其中濕磨加入純水量是粉體重量的30%-60%，濕磨時間0.5-2小時，機械濕磨轉速500-580rpm，濕磨后得到活化的陰極射線管熒光粉廢料。

（2）一步高溫液固反應：取一定量步驟（1）所得活化的陰極射線管熒光粉廢料在干燥箱中充分干燥，控制干燥溫度為105-110℃，而后與一定量的堿金屬化合物充分混合，放入管式爐中在氧化氣氛下進行一步高溫液固反應，控制反應時間3-10min，控制反應溫度為500-700℃，待反應結束后，取出廢料。其中陰極射線管熒光粉廢料：堿金屬化合物質量為1∶（3-6）；所述堿金屬化合物為Na₂O₂和KOH的混合物，其中KOH∶Na₂O₂質量比為1∶（3-4）。

（3）稀鹽酸浸出稀土元素：取一定量步驟（2）所得一步高溫液固反應廢料，加入稀鹽酸，控制反應時間5-20min。其中稀鹽酸濃度為1.0-4.0mol/L，液固比（ml/g）為（15-20）∶1。

本發(fā)明方法可在3-10min短時間內快速有效的破壞陰極射線管熒光粉廢料的結構，后續(xù)稀土元素浸出過程可用稀鹽酸直接浸出稀土元素，有效防止直接強酸浸出產生H₂S氣體污染環(huán)境的二次污染問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中陰極射線管熒光粉廢料的掃描電鏡圖。

圖2為本發(fā)明機械球磨活化輔助一步高溫液固反應處理后陰極射線管熒光粉廢料的掃描電鏡圖。

具體實施方法

現(xiàn)將本發(fā)明的具體實施例敘述于下，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

【實施例1】

本實施例的過程和步驟如下：

（1）機械活化處理：取陰極射線管熒光粉廢料10g在濕磨條件下通過行星式球磨機進行機械活化，其中濕磨加入純水量是粉體重量的30%，濕磨時間0.5小時，機械濕磨轉速580rpm，濕磨后得到活化的陰極射線管熒光粉廢料。