CN102417989A - 一种从回收废旧含铅玻璃中提取金属铅的方法 - Google Patents

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Abstract

一种从回收废旧含铅玻璃中提取金属铅的方法，将含铅玻璃作为原料，粉碎到1-2mm；接着按照质量比原料∶球磨介质为1∶5～20，浸出反应添加剂∶原料中含氧化硅量质量比为0.1～0.5∶1量取原料、球磨介质和浸出反应添加剂，加入到行星球磨机的球磨罐中，再向球磨罐中添加浓度为3～7mol/L的氢氧化钠溶液，在行星球磨机转速100～350r/min的条件下，对玻璃原料研磨活化，同时浸出30～150min；含铅玻璃中铅的浸出率为98～100％，浸出后经过过滤，浸出液经传统的电沉积等方法提取金属铅后再返回浸取流程，过滤得到的浸出渣为一般工业固体废物，可用于制作泡沫玻璃。本发明工艺简单、成本低廉，使得含铅玻璃在碱溶液中能溶解，实现了废旧含铅玻璃的无害化和资源化处理。

Description

一种从回收废旧含铅玻璃中提取金属铅的方法
技术领域
本发明涉及一种从回收废旧含铅玻璃中提取金属铅的方法，属于有色金属回收和固体废物资源化技术领域。
背景技术
在玻璃制品当中，含铅玻璃由于具备许多特殊的性能，如良好的防辐射、导电性能、光学性能、可加工性能等，这些性能是其他玻璃一时还无法替代的，所以含铅玻璃的生产在现阶段甚至今后更长的时间内还有较大的存在价值。且随着电子产品的快速淘汰和更新，大量含铅玻璃成为废物被直接堆放或混入生活垃圾填埋场，含铅玻璃为危险废物，如果处理处置不当，将对环境产生严重的危害并危及人类的身体健康。另一方面，目前铅的生产原料主要是高品位的方铅矿，由于受资源条件限制，每年需要大量进口铅精矿原料，而且铅冶炼一般采用烧结-鼓风炉传统冶炼工艺，在生产过程中会产生大量的二氧化硫及铅尘，对环境污染严重。针对废旧含铅玻璃的处理，如直接采用高温熔融法或烧结法制备玻璃陶瓷、泡沫玻璃，不但不能有效回收金属铅，使得铅污染危害依然存在，而且由于制备的玻璃陶瓷、泡沫玻璃中含铅，影响其产品的使用；用氢氟酸法等方法回收处理含铅玻璃，则存在污染严重等问题。因此，对废旧含铅玻璃进行有效的无害化和资源化处理是亟待解决的问题。
发明内容
本发明公开了一种从回收废旧含铅玻璃中提取金属铅的方法，一方面可以有效克服含铅玻璃采用传统熔融工艺不能除铅，乱用反而造成铅污染危害；另一方面采用氢氟酸法回收处理含铅玻璃，则存在污染严重等问题。本发明从回收废旧含铅玻璃中提取金属铅的方法，不仅工艺简单、成本低廉，而且克服了常温常压下含铅玻璃在碱溶液中基本不能溶解的难题，实现了废旧含铅玻璃的无害化和资源化处理。
本发明的拟采用一种工艺简单、成本低廉的碱性浸出回收含铅玻璃中金属铅的方法。为达到以上目的，经过研究发现：在机械活化的条件下，含铅玻璃中的铅可以溶解于碱溶液中，且加入含钙的浸出添加剂可抑制玻璃中硅的浸出。
本发明技术方案是这样实现的：
一种从回收废旧含铅玻璃中提取金属铅的方法，其特征在于按照如下步骤进行：将含铅玻璃作为原料，粉碎到1-2mm；接着按照质量比原料∶球磨介质为1∶5～20，浸出反应添加剂∶原料中含氧化硅量质量比为0.1～0.5∶1量取原料、球磨介质和浸出反应添加剂，加入到行星球磨机的球磨罐中，再向球磨罐中添加浓度为3～7mol/L的氢氧化钠溶液，在行星球磨机转速100～350r/min的条件下，对玻璃原料研磨活化，同时浸出30～150min；含铅玻璃中铅的浸出率为98～100％，浸出后经过过滤，浸出液经传统的电沉积等方法提取金属铅后再返回浸取流程，过滤得到的浸出渣为一般工业固体废物，可用于制作泡沫玻璃。
所述的浸出反应添加剂为氧化钙或氢氧化钙，或单用氧化钙或氢氧化钙，或按任意比例将氧化钙或氢氧化钙混合使用；用量为原料中氧化硅质量含量的0.1～0.5倍。
所述的球磨介质为氧化锆球或不锈钢球。在球磨罐中球磨介质在高速运动中相互碰撞，在浸出的同时既有磨细作用又有活化作用，增加比表面积，降低反应活化能。
本发明由于采用了机械活化方式，克服了常温常压下含铅玻璃在碱溶液中基本不能溶解的难题，使得含铅玻璃中的铅能溶解于氢氧化钠溶液，并通过加入含钙添加剂抑制了硅在碱溶液中的浸出；浸出后可直接从浸出液中电沉积生产得到高纯度金属铅，提铅后废液返回浸出循环利用，溶液的闭路循环，实现了含铅玻璃中金属铅的常温常压下直接湿法冶炼回收，不需要高温、真空或者强腐蚀性酸溶液等苛刻条件。本发明的工艺可以处理各类含铅的废旧玻璃，浸出渣经毒性浸取试验分析，可作为一般固体废物进行处理，可用于制备泡沫玻璃，属于清洁生产工艺，实现了废旧含铅玻璃的无害化和资源化处理。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
以废旧阴极射线管(CRT)锥玻璃为原料，其化学成分如表1。
表1废旧阴极射线管(CRT)锥玻璃的化学成分
Figure BDA0000112079440000021
提取工艺如图1所示：将50g上述玻璃原料粉碎到1-2mm，加入到行星球磨机的球磨罐中，同时加入1.0L浓度为3-7mol/L氢氧化钠溶液和5g含钙的浸出反应添加剂，所述的浸出反应添加剂为市售工业级氧化钙，其中原料∶球磨介质的质量比为1∶8，球磨介质为氧化锆或不锈钢球，在行星球磨机转速150r/min的条件下，反应120min。玻璃中铅的浸出率为99.7％。然后过滤，浸出液经常规的电沉积提取金属铅后可直接循环于下一个浸取流程，浸出渣可用于制备泡沫玻璃。
实施例2
以废旧水晶玻璃为原料，其化学成分如表2。
表2废旧水晶玻璃的化学成分
提取工艺如图1所示：将100g上述玻璃原料粉碎到1-2mm，加入到行星球磨机的球磨罐中，同时加入1.8L浓度为3-7mol/L的氢氧化钠溶液和18g含钙的浸出反应添加剂，所述的反应添加剂为市售工业级氢氧化钙，其中原料∶球磨介质的质量比为1∶10，所述的球磨介质为氧化锆或不锈钢球，在行星球磨机转速为250r/min的条件下搅拌反应90min。玻璃中铅的浸出率为99.9％。然后过滤，浸出液经常规的电沉积提取金属铅后可直接循环于下一个浸取流程，浸出渣可用于制备泡沫玻璃。
实施例3
以废含铅玻璃为原料，其化学成分如表3。
表3废含铅玻璃的化学成分
提取工艺如图1所示：将100g上述玻璃原料粉碎到1-2mm，加入到行星球磨机的球磨罐中，同时加入0.8L浓度为3-7mol/L的氢氧化钠溶液和31g含钙的浸出反应添加剂，所述的反应添加剂为按任意比例混合的市售工业级氧化钙和氢氧化钙的混合物，其中原料∶球磨介质的质量比为1∶18，所述的球磨介质为氧化锆或不锈钢球，在行星球磨机转速为350r/min的条件下搅拌反应60min。玻璃中铅的浸出率为99.5％。然后过滤，浸出液经常规的电沉积提取金属铅后可直接循环于下一个浸取流程，浸出渣可用于制备泡沫玻璃。

Claims (3)

1.一种从回收废旧含铅玻璃中提取金属铅的方法，其特征在于按照如下步骤进行：
将含铅玻璃作为原料，粉碎到1-2mm；接着按照质量比原料：球磨介质为1∶5～20，浸出反应添加剂：原料中含氧化硅量质量比为0.1～0.5∶1量取原料、球磨介质和浸出反应添加剂，加入到行星球磨机的球磨罐中，再向球磨罐中添加浓度为3～7mol/L的氢氧化钠溶液，在行星球磨机转速100～350r/min的条件下，对玻璃原料研磨活化，同时浸出30～150min；浸出后经过过滤，浸出液采用传统的电沉积等方法提取金属铅后再返回浸取流程，过滤得到的浸出渣为一般工业固体废物，可用于制作泡沫玻璃。
2.根据权利要求1所述的一种从回收废旧含铅玻璃中提取金属铅的方法，其特征在于：所述的浸出反应添加剂为氧化钙或氢氧化钙，或单用氧化钙或氢氧化钙，或按任意比例将氧化钙或氢氧化钙混合使用；用量为原料中氧化硅质量含量的0.1～0.5倍。
3.根据权利要求1所述的一种从回收废旧含铅玻璃中提取金属铅的方法，其特征在于：所述的球磨介质为氧化锆球或不锈钢球。
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