本发明涉及电子垃圾资源化利用新技术，属于环境保护与资源综合利用领域的固体废弃物资源化利用新技术，尤其适合于废旧含铅玻璃污染控制和资源化利用。
背景技术：
阴极射线管（Cathode Ray Tube, CRT）是实现工业化生产最早、应用最为广泛的显示技术，具有可靠性高、价格便宜和使用寿命较长等优点，被广泛用于电视机、计算机显示器、示波器等电子电器设备的核心显示部件。显示技术的快速发展造成每年世界范围内将要产生数量巨大的废旧显示器，其中我国每年淘汰电视机和电脑都在500万台以上，且以每年25%~30%的速度递增。国内废显像管玻璃的年报废量约为5~6万吨，而回收量仅为2万吨左右。废弃CRT锥玻璃中含有19％~30％的重金属氧化物PbO，是一种典型的危险固体废弃物。如果不对CRT锥玻璃进行有效的处置回收，露天堆积会占用大量土地资源，随意填埋则会造成周边土壤和水体重金属污染，所以废弃CRT锥玻璃的处理与处置已成为治理我国电子废弃物污染的关键问题之一。
CRT锥玻璃中铅的分离与回收技术是目前CRT无害化和资源化的热点和难点。只有将CRT玻璃中的铅完全脱除，才能安全的将其应用到其他领域。在常规火法炼铅过程中，人们将锥玻璃作为助熔剂投入到铅熔炼炉中，实现金属和玻璃分离，但该法会产生大量废渣、能耗高、脱铅不彻底等问题。湿法工艺技术简单，运行成本低，非常适于工业化生产。但是锥玻璃中PbO多面体被SiO4四面体紧紧地包裹而构成连续的三维网状结构，造成传统酸浸方法很难将锥玻璃中的铅脱除掉。相关研究表明机械活化工艺或超临界水处理等技术可以增大锥玻璃中氧化铅与浸提试剂的接触面积获得较高的浸出率。但是机械活化通常活化时间较长，而超临界技术对设备要求较高，限制了相关技术的产业化应用。因此，急需一种高效、绿色、适于产业化应用的新型脱铅工艺。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术的不足，本发明将碳热还原技术与酸浸工艺有机结合起来，形成一种废阴极射线管含铅玻璃碳热还原强化酸浸脱铅方法。本发明通过碳热还原工艺对废阴极射线管锥玻璃进行预处理，将与锥玻璃完全互熔的氧化铅快速还原为不互熔的单质铅，进而单质铅从玻璃相中析出并在锥玻璃颗粒表面大量富集。之后结合酸浸工艺实现锥玻璃高效脱铅处理。本发明确立的工艺操作简单，铅脱除率高，非常适用于大规模工业化生产。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种废弃阴极射线管含铅玻璃碳热还原强化酸浸脱铅方法，包括如下步骤：
步骤一，前处理工序；将经过CRT锥屏分离后的锥玻璃内外表面涂层去除干净，用鄂式破碎机将锥玻璃破碎成1~2毫米的颗粒状，再用球磨机将玻璃颗粒粉磨到100~200目；
步骤二，配料工序；将锥玻璃粉末与碳粉按照一定比例混合均匀，并利用球磨机继续破碎到一定细度；
步骤三，热处理工序；将混合好的含碳锥玻璃粉末放入到高温还原炉中进行碳热还原处理；
步骤四，破碎工序；热处理工序结束后根据碳粉加入量的不同会得到块状或粉末状还原产物，块状产物需破碎至100目；
步骤五，酸浸工序；将碳热还原产物放置到硝酸溶液中，在一定温度条件下机械搅拌一定时间；
步骤六，液固分离工序；将步骤五中的酸浸混合物进行分离，得到不含铅的玻璃粉和含铅浸出液；其中脱铅玻璃粉可制备泡沫玻璃或其他玻璃制品，浸出液通过化学沉淀或者电解方法回收其中的铅，浸出液脱铅处理后循环利用。
所述步骤二中碳粉添加量为0~10%，利用行星式球磨机使混合料的细度达到200目。
所述步骤三中热处理是在还原气氛条件下进行，碳热还原处理温度为800～1200℃，保温15～90min。
所述步骤五中使用的硝酸溶液浓度为0.5~10mol/L，在20~100℃条件下，浸泡15~120min，液固比为10~100:1。
所述步骤六中采用过滤或静置沉淀方法实现固液分离，水洗回收脱铅玻璃粉中残留的酸液，冲洗液回用到酸浸工序。
本发明的方法能够有效回收锥玻璃中的铅，同时脱铅残渣水洗后可安全用以制备泡沫玻璃或其他玻璃制品。本发明采用的碳热还原强化传统湿法酸浸提取技术，操作简单，脱铅率高，易于大规模工业化生产。
附图说明
附图为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1：
将经过CRT锥屏分离后的锥玻璃内外表面涂层去除干净，用鄂式破碎机将锥玻璃破碎成1~2毫米的颗粒状，再用球磨机将玻璃颗粒粉磨到200目；
向锥玻璃粉中加入质量分数为10%的碳粉，利用球磨机将混合料继续破碎到200目；
将混合好的含碳锥玻璃粉末放入到高温还原炉中进行碳热还原处理，碳热还原处理温度为1200℃，保温15 min；
将碳热还原处理后的玻璃粉加入到5 mol/L的硝酸溶液中，在90 ℃条件下，浸泡60 min，液固比为10:1；
将酸浸混合物进行液固分离，得到不含铅的玻璃粉和含铅浸出液；
经分析CRT锥玻璃中金属铅的浸出率为93.48%。
实施例2：
将经过CRT锥屏分离后的锥玻璃内外表面涂层去除干净，用鄂式破碎机将锥玻璃破碎成1~2毫米的颗粒状，再用球磨机将玻璃颗粒粉磨到200目；
向锥玻璃粉中加入质量分数为10%的碳粉，利用球磨机将混合料继续破碎到200目；
将混合好的含碳锥玻璃粉末放入到高温还原炉中进行碳热还原处理，碳热还原处理温度为1200℃，保温30 min；
将碳热还原处理后的玻璃粉加入到5 mol/L的硝酸溶液中，在100 ℃条件下，浸泡60 min，液固比为10:1；
将酸浸混合物进行液固分离，得到不含铅的玻璃粉和含铅浸出液；
经分析CRT锥玻璃中金属铅的浸出率为94.80%。
实施例3：
将经过CRT锥屏分离后的锥玻璃内外表面涂层去除干净，用鄂式破碎机将锥玻璃破碎成1~2毫米的颗粒状，再用球磨机将玻璃颗粒粉磨到200目；
向锥玻璃粉中加入质量分数为10%的碳粉，利用球磨机将混合料继续破碎到200目；
将混合好的含碳锥玻璃粉末放入到高温还原炉中进行碳热还原处理，碳热还原处理温度为1200℃，保温90 min；
将粉末状还原产物加入到5 mol/L的硝酸溶液中，在90 ℃条件下，浸泡60 min，液固比为15:1；
将酸浸混合物进行液固分离，得到不含铅的玻璃粉和含铅浸出液；
经分析CRT锥玻璃中金属铅的浸出率为97.46%。
实施例4：
将经过CRT锥屏分离后的锥玻璃内外表面涂层去除干净，用鄂式破碎机将锥玻璃破碎成1~2毫米的颗粒状，再用球磨机将玻璃颗粒粉磨到200目；
向锥玻璃粉中加入质量分数为2%的碳粉，利用球磨机将混合料继续破碎到200目；
将混合好的含碳锥玻璃粉末放入到高温还原炉中进行碳热还原处理；碳热还原处理温度为1200℃，保温15 min；
将块状还原产物破碎至100目；
将玻璃粉加入到5 mol/L的硝酸溶液中，在60 ℃条件下，浸泡60 min，液固比为10:1；
将酸浸混合物进行液固分离，得到不含铅的玻璃粉和含铅浸出液；
经分析CRT锥玻璃中金属铅的浸出率为80.36%。
实施例5：
将经过CRT锥屏分离后的锥玻璃内外表面涂层去除干净，用鄂式破碎机将锥玻璃破碎成1~2毫米的颗粒状，再用球磨机将玻璃颗粒粉磨到200目；
向锥玻璃粉中加入质量分数为10%的碳粉，利用球磨机将混合料继续破碎到200目；
将混合好的含碳锥玻璃粉末放入到高温还原炉中进行碳热还原处理，碳热还原处理温度为800℃，保温30 min；
将块状还原产物破碎至100目；
将玻璃粉加入到5 mol/L的硝酸溶液中，在90 ℃条件下，浸泡60 min，液固比为20:1；
将酸浸混合物进行液固分离，得到不含铅的玻璃粉和含铅浸出液；
经分析CRT锥玻璃中金属铅的浸出率为83.38%。