专利名称：机械活化法强化碱浸取crt锥玻璃中铅、硅的方法
技术领域：
本发明属于危险废物处理处置及资源化技术领域，特别涉及一种机械活化法强化碱浸取CRT锥玻璃中铅、硅的方法。
背景技术：
阴极射线管(CRT)是实现工业化生产最早、应用最为广泛的显示技术，具有技术成熟、可靠性高、使用寿命长等优点，因而常作为电视机、计算机显示器等电子电器设备的核心显示部件。目前我国电视机社会保有量约5.5亿台，其中绝大多数为CRT电视机，计算机CRT显示器的保有量也已超过4000万台，并且大量电子电器产品已进入淘汰报废高峰期。CRT玻壳是显示器的重要组成部分，约占总重量的50 %。CRT玻壳主要分为屏玻璃和锥玻璃，其中锥玻璃含铅量约22 28 %。这些废CRT玻璃如若不进行适当处理处置，将会对人体健康和生态环境构成潜在威胁。废CRT玻璃的处理处置已成为废旧CRT电视机、电脑显示器资源化利用和无害化处理的核心问题，但是目前世界各国对于废CRT玻璃均没有较好的处理处置方法。从资源利用最大化和最优化角度考虑，使用废CRT玻璃进行资源化产品开发是可行的，存在的主要问题是资源利用率低，这些途径也未彻底解决铅的潜在污染问题。将废CRT玻璃中的铅提取出来，可能成为今后的研究热点和发展趋势。目前铅的提取方法存在一些技术瓶颈和环境问题，难以实现工业化。如亚临界法成本较高，缺乏市场推广前景；火法冶炼存在废渣量大、能耗高、后端处理费用高等问题；高温还原法存在能耗高、设备复杂等问题；高温自蔓延法对实验设备要求较高，金属铅以气态形式挥发出来，毒性大且能耗较高。因此，亟待开发高效、低能、清洁的新型铅提取工艺。
发明内容
本发明的目 的是针对现有技术的不足，提供一种机械活化法强化碱浸取CRT锥玻璃中铅、硅的方法。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下:
步骤(I).将CRT锥玻璃加入到颚式破碎机进行粗碎，得到直径为I 3 mm的粗碎CRT锥玻璃；然后将粗碎CRT锥玻璃加入到球磨机进行粉磨，得到100 200目的粉磨CRT锥玻璃；
所述的球磨机为行星球磨机、搅拌球磨机、振动球磨机或滚筒球磨机，球料比为3 20:1,球磨机转速200 600 r/min,球磨时间60 240 min ；
步骤(2).将粉磨CRT锥玻璃加入到浓度2 9 mol/L的碱液中，70 250°C下反应60 300 min后，过滤分离得到浸出残渣和含铅、硅浸出液；每克粉磨CRT锥玻璃加入到5 30 mL喊液中。所述的碱液为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂的一种或多种的混合液。本发明铅的浸出率为80 95 %，娃的浸出率为75 95 %。
本发明克服了现有CRT锥玻璃提铅技术存在的设备复杂、能耗高、易产生二次污染等缺点，通过机械活化技术对CRT锥玻璃进行活化预处理，使玻璃结构产生缺陷，无序度增加，降低其反应活化能，增强反应活性。活化后的CRT锥玻璃进行碱液浸取，从而达到反应条件温和、工艺流程简单、铅和硅浸出率高的效果，易于大规模工业化生产。
具体实施例方式本发明结合以下实例作进一步的说明，但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。实施例1
步骤(I).将CRT锥玻璃加入到颚式破碎机进行粗碎，得到直径为Imm的粗碎CRT锥玻璃；然后将粗碎CRT锥玻璃加入到行星球磨机进行粉磨，球料比为3:1，球磨机转速600 r/min，球磨时间60min，得到100目的粉磨CRT锥玻璃；
步骤⑵.将Ikg粉磨CRT锥玻璃加入到5L浓度9mol/L的氢氧化钠溶液中，70°C下反应300min后，过滤分离得到浸出残渣和含铅、硅浸出液。。实施例1铅的浸出率为8 0 %，硅的浸出率为75 %。实施例2
步骤(I).将CRT锥玻璃加入到颚式破碎机进行粗碎，得到直径为1.2mm的粗碎CRT锥玻璃；然后将粗碎CRT锥玻璃加入到行星球磨机进行粉磨，球料比为10:1，球磨机转速500r/min,球磨时间150 min,得到110目的粉磨CRT锥玻璃；
步骤(2).将Ikg粉磨CRT锥玻璃加入到8L浓度8mol/L的氢氧化钾溶液中，80°C下反应280min后，过滤分离得到浸出残渣和含铅、硅浸出液。实施例2铅的浸出率为95 %，硅的浸出率为90 %。实施例3
步骤(I).将CRT锥玻璃加入到颚式破碎机进行粗碎，得到直径为1.4mm的粗碎CRT锥玻璃；然后将粗碎CRT锥玻璃加入到行星球磨机进行粉磨，球料比为15:1，球磨机转速400r/min，球磨时间200 min，得到120目的粉磨CRT锥玻璃；
步骤(2).将Ikg粉磨CRT锥玻璃加入到IOL浓度7.5 mol/L的氢氧化锂溶液中，100°C下反应260 min后，过滤分离得到浸出残渣和含铅、硅浸出液。实施例3铅的浸出率为87 %，硅的浸出率为82 %。实施例4
步骤(I).将CRT锥玻璃加入到颚式破碎机进行粗碎，得到直径为1.5mm的粗碎CRT锥玻璃；然后将粗碎CRT锥玻璃加入到行星球磨机进行粉磨，球料比为20:1，球磨机转速200r/min，球磨时间240 min，得到130目的粉磨CRT锥玻璃；
步骤(2).将Ikg粉磨CRT锥玻璃加入到12L浓度7mol/L的碳酸钠溶液中，120°C下反应250 min后，过滤分离得到浸出残渣和含铅、硅浸出液。实施例4铅的浸出率为95 %，硅的浸出率为95 %。实施例5
步骤(I).将CRT锥玻璃加入到颚式破碎机进行粗碎，得到直径为1.6mm的粗碎CRT锥玻璃；然后将粗碎CRT锥玻璃加入到搅拌球磨机进行粉磨，球料比为3:1，球磨机转速600r/min,球磨时间60min,得到140目的粉磨CRT锥玻璃；
步骤(2).将Ikg粉磨CRT锥玻璃加入到15L浓度6.5mol/L的碳酸钾溶液中，140°C下反应220min后，过滤分离得到浸出残渣和含铅、硅浸出液。实施例5铅的浸出率为92 %，硅的浸出率为85 %。实施例6
步骤(I).将CRT锥玻璃加入到颚式破碎机进行粗碎，得到直径为1.8mm的粗碎CRT锥玻璃；然后将粗碎CRT锥玻璃加入到搅拌球磨机进行粉磨，球料比为10:1，球磨机转速400r/min,球磨时间150 min,得到145目的粉磨CRT锥玻璃； 步骤(2).将Ikg粉磨CRT锥玻璃加入到16L浓度6mol/L的碳酸锂溶液中，150°C下反应200 min后，过滤分离得到浸出残渣和含铅、硅浸出液。实施例6铅的浸出率为95 %，硅的浸出率为91 %。实施例7
步骤(I).将CRT锥玻璃加入到颚式破碎机进行粗碎，得到直径为2mm的粗碎CRT锥玻璃；然后将粗碎CRT锥玻璃加入到搅拌球磨机进行粉磨，球料比为20:1，球磨机转速200r/min，球磨时间240 min，得到150目的粉磨CRT锥玻璃；
步骤(2).将Ikg粉磨CRT锥玻璃加入到18L浓度5.5mol/L的碱液中，160°C下反应180 min后，过滤分离得到浸出残渣和含铅、硅浸出液。所述的碱液为氢氧化钠、氢氧化钾的混合液,其中氢氧化钠、氢氧化钾的质量比为1:1。实施例7铅的浸出率为82 %，硅的浸出率为78 %。实施例8
步骤(I).将CRT锥玻璃加入到颚式破碎机进行粗碎，得到直径为2.2mm的粗碎CRT锥玻璃；然后将粗碎CRT锥玻璃加入到振动球磨机进行粉磨，球料比为3:1，球磨机转速600r/min,球磨时间60min,得到155目的粉磨CRT锥玻璃；
步骤(2).将Ikg粉磨CRT锥玻璃加入到20L浓度5mol/L的碱液中，180°C下反应160min后，过滤分离得到浸出残渣和含铅、硅浸出液。所述的碱液为氢氧化锂、碳酸钠的混合液，其中氢氧化锂、碳酸钠的质量比为1:1。实施例8铅的浸出率为81 %，硅的浸出率为76 %。实施例9
步骤(I).将CRT锥玻璃加入到颚式破碎机进行粗碎，得到直径为2.4mm的粗碎CRT锥玻璃；然后将粗碎CRT锥玻璃加入到振动球磨机进行粉磨，球料比为10:1，球磨机转速400r/min,球磨时间150 min,得到160目的粉磨CRT锥玻璃；
步骤(2).将Ikg粉磨CRT锥玻璃加入到22L浓度4.5mol/L的碱液中，190°C下反应150 min后，过滤分离得到浸出残渣和含铅、硅浸出液。所述的碱液为碳酸钾、碳酸锂的混合液，其中碳酸钾、碳酸锂的质量比为1:1。实施例9铅的浸出率为86 %，硅的浸出率为81 %。实施例10
步骤(I).将CRT锥玻璃加入到颚式破碎机进行粗碎，得到直径为2.5mm的粗碎CRT锥玻璃；然后将粗碎CRT锥玻璃加入到振动球磨机进行粉磨，球料比为20:1，球磨机转速200r/min，球磨时间240 min，得到170目的粉磨CRT锥玻璃；
步骤(2).将Ikg粉磨CRT锥玻璃加入到25L浓度4mol/L的碱液中，200°C下反应120min后，过滤分离得到浸出残渣和含铅、硅浸出液。所述的碱液为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂的混合液，其中氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂的质量比为1:1:1。实施例10铅的浸出率为84 %，硅的浸出率为77 %。实施例11
步骤(I).将CRT锥玻璃加入到颚式破碎机进行粗碎，得到直径为2.6mm的粗碎CRT锥玻璃；然后将粗碎CRT锥玻璃加入到滚筒球磨机进行粉磨，球料比为3:1，球磨机转速600r/min,球磨时间60min,得到180目的粉磨CRT锥玻璃；
步骤(2).将Ikg粉磨CRT锥玻璃加入到26L浓度3.5 mol/L的碱液中，220°C下反应100 min后，过滤分离得到浸出残渣和含铅、硅浸出液。所述的碱液为碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂的混合液，其中碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂的质量比为1:1:1:1。实施例11铅的浸出率为83 %，硅的浸出率为83 %。实施例12
步骤(I).将CRT锥玻璃加入到颚式破碎机进行粗碎，得到直径为2.8mm的粗碎CRT锥玻璃；然后将粗碎CRT锥玻璃加入到滚筒球磨机进行粉磨，球料比为10:1，球磨机转速400r/min,球磨时间150 min,得到190目的粉磨CRT锥玻璃；
步骤(2).将Ikg粉磨CRT锥玻璃加入到28L浓度3mol/L的碱液中，240°C下反应80min后，过滤分离得到浸出残渣和含铅、硅浸出液。所述的碱液为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钠的混合液；其中氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钠的质量比为1:1:1:1。实施例12铅的浸出率为85 %，硅的浸出率为87 %。实施例13
步骤(I).将CRT锥玻璃加入到颚式破碎机进行粗碎，得到直径为3mm的粗碎CRT锥玻璃；然后将粗碎CRT锥玻璃加入到滚筒球磨机进行粉磨，球料比为20:1，球磨机转速200r/min，球磨时间240 min，得到200目的粉磨CRT锥玻璃；
步骤(2).将Ikg粉磨CRT锥玻璃加入到30L浓度2mol/L的碱液中，250°C下反应60min后，过滤分离得到浸出残渣和含铅、硅浸出液。所述的碱液为氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂的混合液，其中氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂的质量比为1:1:1:1。 实施例13铅的浸出率为80 %，硅的浸出率为84 %。
权利要求
1.机械活化法强化碱浸取CRT锥玻璃中铅、硅的方法，其特征在于该方法包括以下步骤: 步骤(I).将CRT锥玻璃加入到颚式破碎机进行粗碎，得到至直径为I 3 mm的粗碎CRT锥玻璃；然后将粗碎CRT锥玻璃加入到球磨机进行粉磨，得到100 200目的粉磨CRT锥玻璃； 所述的球磨机为行星球磨机、搅拌球磨机、振动球磨机或滚筒球磨机，球料比为3 20:1，球磨机转速200 600 r/min,球磨时间60 240 min ； 步骤(2).将粉磨CRT锥玻璃加入到浓度2 9 mol/L的碱液中，70 250°C下反应60 300 min后，过滤分离得到浸出残渣和含铅、硅浸出液；每克粉磨废CRT锥玻璃加入到5 30 mL喊液中； 所述的碱液为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂的一种或多种的混合液。
全文摘要
本发明公开了机械活化法强化碱浸取CRT锥玻璃中铅、硅的方法。现有CRT锥玻璃提铅技术存在的设备复杂、能耗高、易产生二次污染。该方法是将CRT锥玻璃进行粗碎粉磨，得到100～200目的粉磨CRT锥玻璃；将粉磨CRT锥玻璃加入到浓度2～9mol/L的碱液中，70～250℃下反应60～300min后，过滤分离得到浸出残渣和含铅、硅浸出液。本发明铅的浸出率为80～95﹪，硅的浸出率为75～95﹪。本发明通过机械活化技术对CRT锥玻璃进行活化预处理，再进行碱液浸取，从而达到反应条件温和、工艺流程简单、铅和硅浸出率高的效果，易于大规模工业化生产。
文档编号C22B13/00GK103215455SQ201310126560
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月12日 优先权日2013年4月12日
发明者姚志通, 张春晓, 张素玲, 席永清 申请人:杭州电子科技大学