[發明專利]一種廢棄含鉛CRT玻璃與高放廢液協同處理方法

有效

• 申請號: 201810128844.2
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108417287B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 徐凱;張光軒;趙偉;趙崇;張晶
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G21F9/16
• 分類號: G21F9/16
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明;劉洋

本發明公開了一種廢棄含鉛CRT玻璃與高放廢液協同處理方法。包括以下步驟：含鉛CRT屛錐分離，得到CRT錐玻璃，破碎至100?300μm左右得到CRT玻璃粉；向核廢液中加入CRT玻璃粉，并攪拌、混勻得到混合泥漿；向混合泥漿中加入玻璃添加劑，持續攪拌，并在100?150℃下加熱，直至水分蒸發殆盡，形成顆粒團聚物；將團聚物破碎，于1150?1300℃高溫熔融0.5?3小時，自然冷卻成型；移至300?500℃退火爐中保溫1?5小時得玻璃固化體。本發明以廢棄含鉛CRT玻璃作為主要原料，輔以少量玻璃添加劑，制得的最終玻璃固化體廢物包容量達到我國16％的標準，且固化體物理化學性能滿足國際核工業與環保要求。

技術領域

本發明屬于有毒有害及放射性廢物處理技術領域，具體涉及一種廢棄含鉛CRT玻璃與高放廢液協同處理方法。

背景技術

隨著顯示技術向輕量化、智能化方向發展，傳統陰極射線管(CathodeRayTube,CRT)顯示器遭到迅速淘汰。具國家統計局統計數字顯示：我國每年報廢的CRT顯示器超過1000萬臺，且社會上依然保留有上億臺CRT顯示器待報廢。CRT顯示器的主體部件是CRT玻璃，主要包括屏玻璃、錐玻璃、管頸玻璃和封接玻璃，各部位含鉛量分別為0％、20～25％、32～34％和70％～80％，各部位質量占CRT玻璃總質量分別為：～65％，～33％，～1％，和<1％。其中含鉛CRT玻璃中鉛的浸出濃度超出我國危險物鑒別標準，屬于危險廢棄物行列，需無害化處理后再利用或處置。其中含鉛錐玻璃由于含鉛量高，質量占比大，是處理CRT顯示器的關鍵所在。

目前，對CRT玻璃的處理方式可分為閉環循環和開環利用兩種。閉環循環是指CRT玻璃重新回收，再制成CRT顯示器的方法，然而，由于CRT顯示器市場份額快速萎縮，這種方法基本被淘汰。開環利用是指將CRT玻璃用于制作泡沫玻璃、陶瓷釉料、混凝土等建筑材料或回收提取金屬鉛后再資源化利用。雖然，CRT玻璃制成的建筑材料質量、性能都達標，但比起同類無鉛產品人們難以接受，所以市場前景較差。另外，從CRT玻璃中回收提取鉛有二次污染風險，且投資運行成本較高，很難實現工業化生產。所以，環境友好、經濟適宜和切實可行的CRT含鉛玻璃處理技術尚待開發。

另一方面，由于我國近年大氣污染極為嚴重，清潔高效的核能隨之得到快速發展。但在核電站運行及乏燃料后處理過程中不可避免的產生大量核廢料，這些核廢料一般須經固化后做淺表或深地質處置，使其最大限度與生物圈隔絕。玻璃固化因其對元素無選擇性，可同時固化廢料中的大部分元素，且玻璃固化體浸出率低、抗腐蝕、耐高溫，減容比大，是目前國際上固化高水平放射性(高放)廢液(High-Level LiquidWaste,HLLW)或部分中低放廢物(Intermediate-/Low-LevelWaste,ILLW)的首要手段。目前，法、德、日等國及美國部分核廢料玻璃固化設施將預熔好的特定組分玻璃熔塊(Glass frit)與核廢料混合，經高溫(～1200℃)熔融后澆鑄成玻璃固化體。我國也將計劃利用此工藝固化高放廢液。然而，玻璃熔塊在預制過程中，需高溫(>1000℃)熔融礦石原料至玻璃態，再與核廢料混合熔融、澆鑄，且最終含有放射性元素的玻璃固化體一般都將存入地質處置庫與生物圈隔絕，存在極大的能源與資源浪費。

發明內容

為了克服上述毒害廢棄物處理技術的不足，本發明提出一種廢棄含鉛CRT玻璃與核廢料協同處理的方法，達到一種方案協同處理兩種毒害廢棄物的效果。為達到上述目的，采用技術方案如下：

廢棄含鉛CRT玻璃與高放廢液協同處理方法，包括以下步驟：

含鉛CRT屛錐分離，得到CRT錐玻璃，破碎至100-300μm左右得到CRT玻璃粉；

向核廢液中加入CRT玻璃粉，并攪拌、混勻得到混合泥漿；

向混合泥漿中加入玻璃添加劑，持續攪拌，并在100-150℃下加熱，直至水分蒸發殆盡，形成顆粒團聚物；