专利名称：一种废阴极射线管锥玻璃机械活化强化酸浸处理方法
技术领域：
本发明涉及 电子垃圾处理技术领域，具体涉及ー种废阴极射线管锥玻璃机械活化強化酸浸处理方法。
背景技术：
电子废物中危害性较大且数量庞大的应属阴极射线管(CRT)玻璃。阴极射线管是エ业化生产最早、应用最广泛的显示技术，具有技术成熟、可靠性高、使用寿命长等优点，作为电视机、计算机显示器以及示波器等电子设备的主要显示设备。我国现有电视机的社会保有量约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，并且大量电器电子产品已到了淘汰报废的高峰期。CRT玻壳是显示器的重要组成部分，约占总质量的60%。CRT玻壳主要分为屏玻璃、锥玻璃和颈玻璃，其中锥玻璃含铅量约为20%，每台显示器中含铅量约为O. 68 2. 72Kg。由于锥玻璃高含铅量特性，世界各国逐渐意识到废CRT玻壳若不恰当处理，将会对人体健康和生态环境构成严重危害。综合考虑环境、资源、技术等因素，据估算，CRT锥玻璃中约含有52万吨金属铅，故将废CRT锥玻璃中的铅提取出来是含铅锥玻璃研究的重点和趋势。但目前存在的铅提取方法多存在着诸多技术瓶颈和环境问题，难以实现エ业化。如亚临界法提取回收CRT锥玻璃中金属铅的成本较高，缺乏市场推广前景。在火法冶炼过程中，将CRT锥玻璃代替矿砂作为助熔剂投入到铅熔炼炉中，实现金属和玻璃分离，但该法存在废渣量大、能耗高、后端处理费用高等问题。高温还原方法存在能耗高、设备复杂等问题。湿法冶金具有处理成本低、操作エ艺简易，金属回收率高等优势，但对于CRT锥玻璃，铅赋存于锥玻璃网络结构中，具有强化学稳定性，传统湿法冶金方法对其不适用。因此，亟待开发高效、清洁的新型エ艺。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种废阴极射线管锥玻璃机械活化强化酸浸处理方法，通过机械活化技术对废阴极射线管锥玻璃进行预处理，改变CRT锥玻璃的强稳定化学特性，使其由难浸型变成可浸型，将机械活化后CRT锥玻璃结合传统湿法酸浸提技术，从而提供反应条件温和、エ艺流程简单的エ艺以达到锥玻璃中铅的高效回收，实现其无害化处理。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是ー种废阴极射线管锥玻璃机械活化強化酸浸处理方法，包括如下步骤步骤一，CRT锥玻璃粗碎将经过CRT锥屏分离后的锥玻璃粗碎得到粒径为O. I I. Omm的锥玻璃颗粒；步骤ニ，机械活化将粗碎后锥玻璃颗粒进行球磨得到锥玻璃粉末；步骤三，硝酸浸出锥玻璃粉末在30 95°C，机械搅拌条件下，将所得锥玻璃粉末加入到O. 03 7mol/L的硝酸溶液中，浸出反应时间20 240min，液固比为25 150:1 ;步骤四，固液分离将步骤三中经过硝酸浸出反应后混合物进行过滤分离，得到高纯度ニ氧化硅粉末和含铅浸出溶液；步骤五，将步骤四中所得到高纯度ニ氧化硅经过表面改性得到可作为白炭黑产品的材料，将含铅浸出溶液经过电解或沉淀法回收得到金属铅。所述步骤一中用颚式破碎机或滚筒破碎机进行粗碎。所述步骤ニ中球磨介质与锥玻璃颗粒球料质量比为20:1，在室温下进行机械活化，机械球磨转速O 700rpm,机械活化时间O 240min。所述球磨在行星式球磨机中进行。所述的球磨介质为氧化锆或不锈钢。
本发明的方法能够有效回收锥玻璃中的铅，同时活化CRT锥玻璃经过硝酸反应后的浸出残渣可再作为高纯度ニ氧化硅资源化利用，本发明采用的高能球磨机作为机械活化设备，活化效率高且エ艺技术成熟，机械活化后CRT锥玻璃结合传统湿法冶金技术，应用广泛，易于大规模エ业化生产。
附图为本发明エ艺流程图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进ー步详细说明。实施例I首先将经过CRT锥屏分离后的锥玻璃粗碎得到粒径为O. Imm左右的锥玻璃颗粒；取粗碎后废阴极射线管锥玻璃4g加入到行星式高能球磨机球磨罐中，球磨介质(氧化锆)与CRT锥玻璃颗粒填充比例为20:1，机械球磨转速300印111，活化时间30min，得到机械活化的CRT锥玻璃粉末。将机械活化CRT锥玻璃粉末样品置于70°C、3. Omol/L硝酸溶液中，液固比25: ImL/g，机械搅拌反应120min。待上述浸出反应结束后，趁热过滤实现混合液固液分离。经分析CRT锥玻璃中金属铅的回收率为19. 7%。实施例2首先将经过CRT锥屏分离后的锥玻璃粗碎得到粒径为O. 2mm左右的锥玻璃颗粒；取粗碎后废阴极射线管锥玻璃4g加入到行星式高能球磨机球磨罐中，球磨介质(氧化锆)与CRT锥玻璃颗粒填充比例为20:1，机械球磨转速400rpm，活化时间60min，得到机械活化的CRT锥玻璃粉末。将机械活化CRT锥玻璃粉末样品置于90°C、2. Omol/L硝酸溶液中，液固比25: ImL/g，机械搅拌反应30min。待上述浸出反应结束后，趁热过滤实现混合液固液分离。经分析CRT锥玻璃中金属铅的回收率为61. 9%。实施例3首先将经过CRT锥屏分离后的锥玻璃粗碎得到粒径为O. 5mm左右的锥玻璃颗粒；取粗碎后废阴极射线管锥玻璃4g加入到行星式高能球磨机球磨罐中，球磨介质(氧化锆)与CRT锥玻璃颗粒填充比例为20:1，机械球磨转速500rpm，活化时间120min，得到机械活化的CRT锥玻璃粉末。
将机械活化CRT锥玻璃粉末样品置于95°C、1.Omol/L硝酸溶液中，液固比150: lmL/g,机械搅拌反应60min。待上述浸出反应结束后,趁热过滤实现混合液固液分离。经分析CRT锥玻璃中金属铅的回收率为92. 5%。实施例4首先将经过CRT锥屏分离后的锥玻璃粗碎得到粒径为Imm左右的锥玻璃颗粒；取粗碎后废阴极射线管锥玻璃4g加入到行星式高能球磨机球磨罐中，球磨介质(氧化锆)与CRT锥玻璃颗粒填充比例为20:1，机械球磨转速700rpm，活化时间120min，得到机械活化的CRT锥玻璃粉末。将机械活化CRT锥玻璃粉末样品置于95°C、1.Omol/L硝酸溶液中，液固比 150: lmL/g，机械搅拌反应240min。待上述浸出反应结束后，趁热过滤实现混合液固液分离。经分析CRT锥玻璃中金属铅的回收率为91. 7%。以上实施例中，球磨介质也可以用不锈钢。
权利要求
1.一种废阴极射线管锥玻璃机械活化强化酸浸处理方法，其特征在于，包括如下步骤步骤一，CRT锥玻璃粗碎将经过CRT锥屏分离后的锥玻璃粗碎得到粒径为O. I I. Omm的锥玻璃颗粒；步骤二，机械活化将粗碎后锥玻璃颗粒进行球磨得到锥玻璃粉末；步骤三，硝酸浸出锥玻璃粉末在30 95°C，机械搅拌条件下，将所得锥玻璃粉末加入 到O. 03 7mol/L的硝酸溶液中，浸出反应时间20 240min，液固比为25 150:1 ;步骤四，固液分离将步骤三中经过硝酸浸出反应后混合物进行过滤分离，得到高纯度 二氧化硅粉末和含铅浸出溶液；步骤五，将步骤四中所得到高纯度二氧化硅经过表面改性得到可作为白炭黑产品的材 料，将含铅浸出溶液经过电解或沉淀法回收得到金属铅。
2.如权利要求I所述废阴极射线管锥玻璃机械活化强化酸浸处理方法，其特征在于， 所述步骤一中用颚式破碎机或滚筒破碎机进行粗碎。
3.如权利要求I所述废阴极射线管锥玻璃机械活化强化酸浸处理方法，其特征在于， 所述步骤二中球磨介质与锥玻璃颗粒球料质量比为20:1，在室温下进行机械活化，机械球 磨转速O 700rpm,机械活化时间O 240min。
4.如权利要求I或3所述废阴极射线管锥玻璃机械活化强化酸浸处理方法，其特征在 于，所述球磨在行星式球磨机中进行。
5.如权利要求3所述废阴极射线管锥玻璃机械活化强化酸浸处理方法，其特征在于， 所述的球磨介质为氧化锆或不锈钢。
全文摘要
本发明涉及一种废阴极射线管锥玻璃机械活化强化酸浸处理方法，将废CRT锥玻璃粗碎得到粒径为0.1～1.0mm的锥玻璃颗粒，将粗碎后锥玻璃颗粒通过高能球磨机进行机械活化，得到活化的锥玻璃粉末；然后使用一定浓度的硝酸溶液浸出活化的锥玻璃粉末；最后将浸出反应后样品进行过滤分离，得到浸出残渣粉末及含铅浸出溶液，该残渣为高纯度二氧化硅粉末，该方法反应条件温和、工艺流程简单且CRT锥玻璃中金属铅浸出率高。
文档编号C22B13/00GK102660686SQ201210138938
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月7日 优先权日2012年5月7日
发明者李金惠, 苑文仪 申请人:清华大学