CN104593602A - 一种从废旧含铅玻璃碱性浸出液中提取金属铅的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从废旧含铅玻璃碱性浸出液中提取金属铅的方法。本发明方法先将含铅玻璃的碱性浸出液加热到50-80℃；接着，边搅拌边加入电沉积产生的片状金属锌粉及表面活性剂进行置换，其中：浸出液中铅的含量和锌粉的质量比为（0.29-0.31）:1，表面活性剂的添加量为1mg/L-10mg/L；之后固液分离，在滤液中再加金属锌粉以除去杂质铅，除去铅后的溶液电沉积，得到的片状金属锌粉重复用于置换反应，溶液返回浸出含铅玻璃。本发明解决了直接电沉积得到的海绵状金属铅在粘稠的含铅玻璃碱性浸出液中难于清洗的问题，同时电沉积锌粉不需要清洗可直接循环用于含铅玻璃浸出液的置换反应，实现溶液的闭路循环。

Description

一种从废旧含铅玻璃碱性浸出液中提取金属铅的方法

技术领域

本发明涉及一种从废旧含铅玻璃碱性浸出液中提取金属铅的方法，尤其涉及一种从废旧含铅玻璃碱性浸出液中生产金属铅的方法，属于湿法冶金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，例如良好的防辐射、导电性能、光学性能和可加工性能等，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，被主要应用于阴极射线管（CRT）、电光源产品、电子电路的封接及晶质玻璃等领域。

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，造成铅资源浪费，并且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，如直接采用采用高温熔融法或烧结法制备玻璃陶瓷、泡沫玻璃，存在不能有效回收金属铅，铅污染危害依然存在的问题，且因制备的制备玻璃陶瓷、泡沫玻璃中含铅，影响其产品的使用；如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。由于铅为两性金属，可以溶于烧碱溶液中，碱性浸出具有设备腐蚀少、杂质净化成本低等优点，中国专利CN100400683C公布了一种含铅锌废渣或氧化铅矿生产金属铅和锌的方法，即用强碱浸出，然后电解生产金属铅和金属锌。但是含铅玻璃中的元素铅被包裹在玻璃的二氧化硅网状结构中，较为稳定，碱溶液难于直接浸出。中国专利CN104120444A公布了一种回收废旧含铅玻璃中金属铅的方法，即通过加入还原剂在行星球磨机中将含铅玻璃还原活化，还原活化后的含铅玻璃粉于在氢氧化钠溶液中浸出，含铅玻璃中的铅得以浸出回收，但是浸出后的碱性含铅溶液采用传统电沉积工艺电沉积出的金属铅为海绵状铅，因含铅玻璃浸出液含有少量溶解的氧化硅，溶液较为粘稠，碱溶液夹裹在电沉积出的海绵状金属铅中，难于清洗，清洗水消耗较大，效率较低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于公开一种工艺简单、成本低廉的从含铅玻璃碱性浸出中回收金属铅的方法。该方法工艺流程绿色环保，后处理简单。

以下为本发明的技术方案。

一种从废旧含铅玻璃碱性浸出液中提取金属铅的方法，包括如下步骤：首先将含铅玻璃的碱性浸出液加热到50-80℃；接着，按照片状金属锌粉和浸出液中铅含量的质量比为1：（0.29: - 0.31），表面活性剂的添加量为1mg/L-10mg/L，边搅拌边加入电沉积产生的片状金属锌粉及表面活性剂进行置换反应，置换时间为30～120min；然后，固液分离，在滤液中加入电沉积片状金属锌粉以除去剩余的少量杂质铅，再将除去铅后的滤液进行电沉积，最后将电沉积后得到的片状金属锌粉重复用于置换反应，溶液部分返回用于浸出含铅玻璃。

本发明中，加入电沉积产生的片状金属锌粉及表面活性剂时的搅拌速度为200-600 r/min。

本发明中，所述含铅玻璃的碱性浸出液中铅的质量体积浓度在15-30g/L，氢氧化钠浓度为3-7 mol/L 之间。

本发明中，所述表面活性剂选自脂肪醇醚磷酸酯、十二烷基硫酸钠或脂肪醇磷酸盐中任意一种或多种。

本发明中，所述含铅玻璃的碱性浸出液通过下述方法制备获得：

将含铅玻璃与浓度为3～7 mol/L的氢氧化钠溶液按照固液比（3-20）：1，在行星球磨机转速100～350r/min的条件下，对玻璃原料研磨活化的同时浸出30～150min后，得到浸出液。

本发明中，所述片状金属锌粉的电沉积条件如下：

以镁合金板为阳极、不锈钢板为阴极，槽电压为1.5-3V，电流密度为700A/m²-1500A/m²。

本发明具有如下的优点：

1．本发明方法中，通过采用碱性溶液中电沉积的片状金属锌粉作为置换还原剂，并添加表面活性剂，置换出较大颗粒或者块状的金属铅，解决了直接电沉积得到的海绵状金属铅在较为粘稠的含铅玻璃碱性浸出液中难于清洗的问题。其能析出较大颗粒或者块状的金属铅的原因可能在于表面活性剂的加入对片状锌粉起到分散和表面浸润作用，能有效扩大相接触表面积，增大置换速度，抑制铅的再溶解。

2．本发明通过在置换出铅后的含锌碱性溶液中进一步加入电沉积片状锌粉除去铅等杂质，然后电沉积得到片状锌粉，电沉积锌粉不需要清洗直接循环用于含铅玻璃浸出液的置换反应，不需要另外添加锌粉，并可起到浸出液的净化作用，实现溶液的闭路循环。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1

以废旧阴极射线管（CRT）锥玻璃的氢氧化钠碱性浸出液为原料，其铅浓度为18.5g/L。将500ml上述浸出液加入到烧杯中加热到70℃，边搅拌边加入2.8g电沉积得到的片状金属锌粉及2mg脂肪醇磷酸盐（江苏省海安石油化工厂），搅拌转速为300 r/min，反应90 min。置换反应完成后过滤，固体清洗干燥后得到金属铅产品，铅的直接回收率大于90%，液体中再加入0.3g金属锌粉除去其余铅杂质，然后电沉积得到片状金属锌粉，电沉积完成后过滤，溶液返回浸出含铅玻璃，金属锌粉返回置换反应。

实施例2

    以废旧水晶玻璃的氢氧化钠碱性浸出液为原料，其铅浓度为16.7g/L。将500ml上述浸出液加入到烧杯中加热到80℃，边搅拌边加入2.45g电沉积得到的片状金属锌粉及1mg脂肪醇醚磷酸酯（江苏省海安石油化工厂）和1mg十二烷基硫酸钠（国药集团化学试剂有限公司），搅拌转速为400 r/min，反应60 min。置换反应完成后过滤，固体清洗干燥后得到金属铅产品，铅的直接回收率大于90%，液体中再 加入0.5g金属锌粉除去其余铅杂质，然后电沉积得到片状金属锌粉，电沉积完成后过滤，溶液返回浸出含铅玻璃，金属锌粉返回置换反应。

Claims (4)

1.一种从废旧含铅玻璃碱性浸出液中提取金属铅的方法，其特征在于，包括如下步骤：首先将含铅玻璃的碱性浸出液加热到50-80℃；接着，按照片状金属锌粉和浸出液中铅含量的质量比为1：（0.29: - 0.31），表面活性剂的添加量为1mg/L-10mg/L，边搅拌边加入电沉积产生的片状金属锌粉及表面活性剂进行置换反应，置换时间为30～120min；然后，固液分离，在滤液中加入片状金属锌粉以除去剩余的少量杂质铅，再将除去铅后的滤液进行电沉积，最后将电沉积后得到的片状金属锌粉重复用于置换反应，溶液部分返回用于浸出含铅玻璃。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：其搅拌速度为200-600 r/min。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述含铅玻璃的碱性浸出液中铅的质量体积浓度在15-30g/L，氢氧化钠浓度为3-7 mol/L之间。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述表面活性剂选自脂肪醇醚磷酸酯、十二烷基硫酸钠或脂肪醇磷酸盐中任意一种或多种。