[發明專利]一種陰極射線管玻璃無害化制備陶瓷的方法

有效

• 申請號: 201710058226.0
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN108341656B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 廖長忠;吳非;劉承帥;施凱閔;李芳柏
• 申請（專利權）人: 廣東省科學院生態環境與土壤研究所
• 主分類號: C04B33/13
• 分類號: C04B33/13;C04B33/132;C03C3/105
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

本發明屬于危險廢物處置及資源化利用領域，公開了一種陰極射線管玻璃無害化制備陶瓷的方法。該方法包括以下步驟：將陰極管進行屏錐分離，所得的錐玻璃經粉碎之后進一步球磨成粉末，然后將所得的錐玻璃粉末與赤泥按照不同比例放入球磨機中混合，得到混合物料；將混合物料干燥，并壓制成成型，然后置于馬弗爐中進行熱處理即得無害化陶瓷。該方法將CRT錐玻璃粉末與赤泥進行混合，壓片后進行高溫熱處理，將CRT中的鉛固化到穩定結晶相PbFe₁₂O₉中，從而實現廢棄CRT玻璃無害化處理。其陶瓷產物最終Pb浸出濃度低于0.1mg/L，可安全填埋，也可以作為建筑陶瓷、工業陶瓷及釉料等。

技術領域

本發明屬于危險廢物處置及資源化利用領域，特別涉及一種陰極射線管玻璃無害化制備陶瓷的方法。

背景技術

陰極射線管(Cathode Ray Tube,CRT)是實現最早、應用最廣泛的顯示技術設備，具有技術成熟、可靠性高、成本低等優點，曾廣泛應用于電視機、計算機、工業監視器等的顯示設備中。隨著顯示器技術不斷革新，大量新型顯示器如液晶顯示器、平板顯示器等開始取代傳統CRT顯示器，導致大量CRT進入報廢處理階段。我國從2003年開始進入CRT報廢期，2008-2015年達到高峰期，電視機報廢尤為突出。據統計，2011年，我國家電產品通過“以舊換新”形式回收廢舊電視機約5149.7萬臺，其中82％為CRT顯示器電視機。

為了避免電子槍產生的UV或X射線外泄，CRT玻璃在制備過程中添加了大量的氧化鉛，含量約為20-23wt.％。CRT含鉛玻璃屬于危險廢物，已成為電子垃圾處理關注的重點。據統計，幾年來我國每年回收的廢棄CRT含鉛玻璃近50萬噸。早在2000年，Stephen等采用TCLP毒性浸出實驗對CRT含鉛玻璃進行毒性浸出實驗，結果顯示，其鉛浸出濃度高達75.3mg/L。因此，面對我國大批量淘汰的傳統CRT顯示器廢舊家電產品，如何處理廢棄CRT玻璃已成為環境保護領域的重要課題。

目前廢棄CRT含鉛玻璃資源的二次利用研究主要集中在回收鉛、固化填埋、制備玻璃制品和建筑材料等方面。由于鉛的回收利用價值不大、回收率低，回收過程中會產生大量新的含鉛廢渣，經濟可行性較差；且專用于CRT玻璃鉛冶煉的真空冶煉法、機械活化法盡管對鉛的回收率較高，但目前仍處于實驗室研究階段，故回收鉛的方式多不被采用。固化填埋雖然是一種無害化處理技術，但為了避免鉛污染一般不推薦使用。制備新型玻璃是一條有效的途徑，但是存在處理溫度高、反應時間長、耗能大的缺點，其工業化應用受到限制。因此，應用性強、無害化的CRT含鉛玻璃處理利用方式，日漸受到人們重視。利用CRT含鉛玻璃來制備陶瓷即是實現無害化處理和二次利用的有效途徑。

赤泥是煉鋁工業提取氧化鋁時排出的污染性廢渣，一般平均每生產1噸氧化鋁，附帶產生1.0～2.0噸赤泥。中國作為世界第四大氧化鋁生產國，每年排放的赤泥高達數千萬噸。大量的赤泥不能被充分有效地利用，只能依靠大面積的堆場堆放，占用了大量土地，對環境具有很大的潛在危險。隨著赤泥產出量的日益增加和人們對環境保護意識的不斷提高，多渠道地處理和利用赤泥，已迫在眉睫。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種陰極射線管玻璃無害化制備陶瓷的方法。該方法將粉碎后的CRT錐玻璃與赤泥(red mud)進行混合，壓片成型后進行高溫熱處理，將CRT中的鉛固化到穩定結晶相PbFe₁₂O₉(magnetoplumbite)中，從而實現廢棄CRT玻璃無害化處理。

本發明的目的通過下述方案實現：

一種陰極射線管玻璃無害化制備陶瓷的方法，其主要包括以下步驟：

將陰極管進行屏錐分離，所得的錐玻璃經粉碎之后進一步球磨成粉末，然后將所得的錐玻璃粉末與赤泥按照不同比例放入球磨機中混合，得到混合物料；將混合物料干燥，并壓制成成型，然后置于馬弗爐中進行熱處理即得無害化陶瓷。