[发明专利]一种废弃电子玻璃的回收利用和无害化处理方法

说明书

技术领域

一种废弃电子玻璃的回收利用和无害化处理方法，涉及一种利用现有火法炼铅的熔炼工艺处理涉及阴极射线管为显示器的电视机和计算机废弃后所产生的各类含铅玻璃类物质的方法。

技术背景

电子玻璃（CRT Glass）主要指构成彩色显像管、黑白显像管以及背投电视用投影管的玻壳，以及管颈管、显像管芯柱用管玻璃、低熔焊料玻璃粉、电子枪用支架玻杆等玻璃部件，它是构成阴极射线管显示器的核心部件，即显像管用玻璃。阴极射线管（Cathode Ray Tube，CRT，俗称显像管）广泛应用于制造电视机和计算机的显示器显像管，为防止X射线辐射，电子玻璃在制造时加入了大量的铅，根据显像管的不同尺寸，每个显像管的铅含量约为0.5～4公斤。

CRT分为黑白和彩色两类，其构造大致相同。彩色CRT显示器主要由电子枪、偏转线圈、荫罩、功能性涂层和玻璃外壳等组成。黑白CRT结构相对简单，与彩色CRT相比，无防爆钢圈、荫罩等部件。电视机和计算机显示器所采用的CRT在构造和材料上均无显著差异。彩色CRT玻壳内外表面有各种功能性涂层，如荧光粉等；锥玻璃内表面为氧化铁层，外表面为石墨层。彩色CRT屏玻璃中不含铅（Pb）或含Pb少，PbO含量约0～4%，但含钡（Ba）、锶（Sr）较高；管锥、管颈中的氧化铅（PbO）含量约为15～35%；焊缝焊料中PbO含量高达70～85%以上，而黑白CRT的含铅量则比彩色CRT玻璃低。

废弃电子玻璃主要是指在拆解废弃的以阴极射线管（CRT）为显示器的电视机和计算机所产生的各类玻璃类物质, 即废弃CRT电子玻璃。按CRT结构和成分划分，CRT玻璃分为屏玻璃（Panel Glass）、锥玻璃（Funnel Glass）和管颈玻璃（Neck Glass 或 Tube Glass），它们通过低熔点的玻璃焊料熔接为一体。一般管颈是焊接在CRT的管锥上，质量很少，成分接近，其质量一般计入锥玻璃质量内。

随着电子电器产业的快速发展和社会消费水平的提高，电子废弃物已成为增长速度最快的废弃物之一，所带来的环境压力日益突出。电子废弃物含有多种有毒、有害物质和金属元素，如铅、汞、镉、锑、六价铬、多氯联苯等，属于持久性污染物。电子废弃物成为电子垃圾进入城市垃圾后，如果处理处置不当，将对水源、土壤和空气产生严重的危害，损害人类的身体健康。从1997年至2004年，美国仅计算机就有3.15亿台被淘汰，其中含55万吨Pb、900吨Cd、180吨Hg和500吨六价铬，早期的计算机主要采用CRT玻璃显像管，危险物质含量大。电子废弃物中危害较大且数量最多的当属CRT玻璃，据统计，CRT玻璃质量占电视机质量的47.6%，CRT玻璃占美国已经收集的电子废弃物总量的12%，美国垃圾填埋物中40%的铅来自于电子电器产品。《控制危险废物越境转移及其处置巴塞尔公约》附件八中A2010条目明确规定“阴极放射管的废玻璃和其他具有放射性的玻璃”具有危险性，废弃CRT电子玻璃被确定是一种危险废物，限制跨国越境输出。但是，由于对CRT玻璃可供选择的有效处理手段很少，过去国内外常将废弃的计算机显示器和电视机CRT填埋处理，因此存在巨大的环境污染风险。

当按国际上重金属浸出毒性试验运用最广泛的标准方法――美国国家环保局毒性浸出程序（Toxicity Characteristics Leaching Procedure，TCLP）进行检测时，浸出剂为冰醋酸和氢氧化钠组成的缓冲溶液，检测结果表明废弃CRT玻璃中Pb和Ba具有很强的浸出毒性，属于危险废物。

CRT玻璃毒性大，主要因为其含有铅、钡和锑等有毒物质。铅不是生命必需的元素，在人体内无任何生理功用，理想的血铅浓度为零，铅对所有的生物均有毒。铅与其它污染物相比，在环境中的滞留时间较长，在土壤中因其溶解度小，被微生物降解的自由度小，易在表土积累，在较长的时间内可被作物吸收，通过食物链进入人体，引起血液系统、神经系统、消化系统等的慢性中毒。儿童和胎儿对铅最敏感，受害最严重。低浓度铅进入人体后将对人体的正常细胞产生危害，铅通过血液干扰神经细胞的正常工作，在血液中破坏血红素的生存和脑微血管的渗透性，特别是铅在大脑中蓄积将导致大脑发育迟缓、不健全，最终影响人的智力。近年来由于固体含铅废弃物的处理处置不当，发生了不少铅污染事件。

随着数字电视的普及和平板显示器价格的迅速下降，平板显示器已经代替了大部分CRT显示器市场，新的电视和计算机用CRT显示器数量急剧下降，废弃CRT电子玻璃用作新CRT生产原料的用量将会相应减少，并最终会被淘汰。