[发明专利]一种用废含铅玻璃制取水玻璃并分离含铅化合物的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及废旧含铅玻璃资源化利用和污染控制技术，特别是一种用废含铅玻璃制取水玻璃并分离含铅化合物的方法。

【背景技术】

电视机和电脑的彩色显示器所用的显像管属于阴极射线管（CRT），为了防止显像管在工作时向环境辐射有害人体健康的X射线，通常在玻壳管锥玻璃中加入氧化铅或硅酸铅。由于显示技术的进步，大量采用平板显示技术，CRT显示技术正在逐步退出使用。由于大量采用CRT显示器的电视机和电脑的废弃，会产生大量的含铅玻璃（以下称为废CRT含铅玻璃）。研究表明，含铅废玻璃长期与水、酸性物质等接触会使铅溶出，进入土壤和地下水中，对环境及人类构成严重威胁。同时废CRT含铅玻璃中蕴含的铅也被浪费。迫切需要开发新型环保高效的废CRT含铅玻璃的环保处理和资源化利用技术。

【发明内容】

本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种用废含铅玻璃制取水玻璃并分离含铅化合物的方法，该方法不仅解决含铅化合物回收和防止污染，而且实现铅资源的循环利用。

本发明的技术方案：

一种用废含铅玻璃制取水玻璃并分离含铅化合物的方法，首先将废弃阴极射线管的含铅玻璃制成水玻璃熔块，再将熔块水解，分离水解物，获得水玻璃溶液，然后加入助剂，使溶解到水玻璃中的铅转化为硫化铅，分离收集硫化铅沉淀，获得不含铅的钾或钠水玻璃溶液，对溶解残渣进行进一步处理，使其中的含铅化合物转化为硫化铅，通过浮选方法，回收水解渣中的硫化铅，步骤如下：

1）熔块制备：将废弃CRT含铅玻璃粉碎，粒度≤50毫米，加入碳酸钠或碳酸钾，混匀后放入熔炉内，在800℃-1350℃下熔融反应0.5-2小时，反应产物冷却后成为熔块，待冷却至常温后粉碎物料，得到粒度≦10毫米的熔块粉碎料；

2）水解反应：将上述粉碎物料置入反应釜中，加入重量为熔块粉碎料重量1-5倍的水，在温度为100℃-300℃、压力为0.5MPa-10MPa、搅拌速度为50-500转/分条件下进行水解反应，反应时间为0.5-2小时，获得液相水玻璃和残渣沉淀物的混合物；

3）水玻璃分离提取：将上述混合物进行静置沉淀后，即可提取上层液体水玻璃，剩余部分通过离心或压滤进一步分离水玻璃，最后在残渣沉淀物中加水清洗，水与残渣沉淀物的重量比为1-2：1，前两次清洗液作为浓度较低的水玻璃收集，三次以后的清洗液作为水解的加水水源使用；

4）水玻璃脱铅处理：在上述收集的水玻璃中加入硫化钠或硫化钾进行化学反应，反应温度5℃-100℃，反应时间≥1分钟，硫化钠或硫化钾的用量为能够使水玻璃中的铅全部转化为硫化铅，反应完成后，经分离后得到无铅水玻璃和硫化铅沉淀物；

5）对溶解残渣沉淀物中的含铅化合物进行成分转化处理：在残渣沉淀物中加入相当于其重量0.25-10倍的水，在温度5-100℃下反应时间≥1分钟，使残渣沉淀物中的铅转化为硫化钠或硫化钾，分离回收含硫化钠或硫化钾溶液可重复利用，残渣进行下一步浮选处理；

6）残渣中硫化铅的浮选处理：在残渣中加入水得到料桨，残渣与水的重量比为1:0.5-10，通过加入稀酸调节料浆PH为8-13，温度保持5-100℃，加入捕收剂，再加入起泡剂，然后将混合物料置入浮选槽或放入浮选机实施浮选，浮选时间5-500分钟，收集浮选机刮出的矿化泡沫得到硫化铅，剩余尾渣进行下一步环保处理；

7）尾渣环保处理：将浮选后的尾渣用通入二氧化碳气体或加入盐酸溶液进行中和处理，加入的盐酸的重量百分比浓度为15%，以达到铅选矿尾矿排放标准或进行综合利用。

所述碳酸钠或碳酸钾的加入量为含铅玻璃粉末重量的10-40%。

所述稀酸为碳酸、盐酸、硫酸、硝酸、乙酸或磷酸，稀酸的重量百分比浓度为10-20%。

所述捕收剂为黄药类、硫氮类、黑药类、硫醇类或硫脲衍生物类，捕收剂与残渣的重量比为0.01-0.85克/公斤。

所述起泡剂为松油、松油醇、樟油、甲酚酸、重吡啶、脂肪醇类、醚醇油、脂肪酸乙酯、丁醚油、硫酸酯、磺酸盐或730系列，起泡剂与残渣的重量比为0.01-0.65克/公斤。