CN104649313B - 一种含铅废玻璃资源化回收生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含铅废玻璃资源化回收生产线，包括粉碎装置、熔炼水淬装置、溶解装置和精细提取装置，所述粉碎装置、熔炼水淬装置、溶解装置和精细提取装置依次连接。本发明提供的生产线可依次对含铅废玻璃进行粉碎、熔炼、水淬、溶解、混合反应生成硫化铅等处理，然后分离得到固态硫化铅和水玻璃，有效地将含铅废玻璃进行资源化回收。

Description

一种含铅废玻璃资源化回收生产线

技术领域

本发明涉及玻璃回收生产线，尤其涉及一种含铅废玻璃资源化回收生产线。

背景技术

铅以其会减少X射线辐射的特点广泛应用于电视机显像管、电脑显像管中。研究表明，1998年我国生产电视机显像管和电脑显像管共计4100万支，到2005年我国显像管产量已经达到6600万支，产品大部分为大规格显像管，平均每支重量23.5kg。废显像管玻璃是由硅、铅、钠、钾、铝、镁和钙等成分的氧化物构成的熔体，其中铅的含量居第二位。根据研究测算，管锥含铅玻璃大约占整个玻壳重量的40％左右，每支CRT显像管平均重量23.5kg，每年回收量按5350万支计，每年会产生50.3万吨含铅废玻璃，其中含有的金属铅就达93539吨之多，金属铅是重要的战略资源。除铅以外，废玻璃中还含有大量的其他硅酸盐矿物。

从含铅废玻璃中回收铅意义重大。我国以铅为主的铅锌矿床、独立铅矿床较少，大多数铅锌矿床普遍共伴生铜、铁、硫、银、金等近20种元素。铅矿床的品位以小于3％的贫矿为主，高于3％的探明铅储量只占全部探明储量的30％左右。并且当含铅玻璃遇到酸性环境，甚至在雨水条件下会溶蚀出氧化铅。铅是重金属元素，摄入人体后会损伤中枢和周围神经系统、循环系统级肾脏，对内分泌系统有影响，严重影响大脑发育。同时，含铅废玻璃提取铅后的物质可制成水玻璃，可带来可观收入的经济产物。可见，含铅废玻璃的资源化回收具有重要的经济效益、社会效益和环保效益。

目前，国内外提出含铅废玻璃的处理方法主要有循环利用法、酸溶法、冶炼法、填埋法、直接制造建材材料等。循环利用法由于含铅废玻璃的主要来源CRT逐渐被液晶显示器所替代，限制了该方法的使用；冶炼法处理成本高，而且玻璃形成的炉渣粘度增大，易造成扒渣困难；酸溶法因采用氢氟酸等溶液浸出，存在污染严重及玻璃资源浪费等问题；直接采用高温熔融法或烧结法制备玻璃陶瓷建材，则不但不能有效回收金属铅，使得铅污染危害依然存在，只是将玻璃中的铅等重金属从一种产品转移到另一种产品中，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；填埋法存在易造成二次污染的问题，同时也是对铅和玻璃资源的浪费。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种含铅废玻璃资源化回收生产线。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：一种含铅废玻璃资源化回收生产线，包括粉碎装置、熔炼水淬装置、溶解装置和精细提取装置，所述粉碎装置、熔炼水淬装置、溶解装置和精细提取装置依次连接。

所述粉碎装置为两套粉碎装置，包括粗破碎机和细破碎机，所述粗破碎机和细破碎机之间设置提升机，所述细破碎机的出料口通过提升机与所述熔炼水淬装置连接，将经过细破碎处理的物料送至熔炼水淬装置处理。

所述熔炼水淬装置包括定量给料箱、熔池、水淬排料装置和水循环装置，所述定量给料箱的底部设有出料口，而所述熔池位于定量给料箱的出料口的正下方，定量给料箱将经过细破碎处理后的物料定量投入熔池中进行熔炼；所述熔池的下部设排料口，所述水淬排料装置包括水淬箱，该水淬箱的下部设进料口、进水口和排水口，上部设有用于与溶解装置连接的排料口；所述水循环装置的上部设有出水口，用于与水淬排料装置的进水口连接，其下部则设有进水口，用于与所述水淬排料装置的排水口连接，所述水循环装置不断往水淬排料装置送水，对进入水淬箱的熔液进行水淬，熔液遇冷形成熔块，熔块从排料口排出，进入溶解装置。

所述溶解装置包括熔块粉碎机、定量给料箱、高压反应釜和供水装置，所述熔块粉碎机与定量给料箱之间设有提升机，粉碎后的熔块粉料由提升机送入定量给料箱中，所述高压反应釜位于定量给料箱出料口的下方，其进料口与定量给料箱的出料口连接，将定量的熔块粉料送入高压反应釜中进行处理，所述供水装置与高压反应釜连接，用于向釜中供水，对物料进行水热高压溶解。

所述提取装置包括第一离心分离机、具有搅拌桨的混合反应槽、供水装置和第二离心分离机，所述第一离心分离机设进料口、出液口和出料口，所述进料口与高压反应釜的排料口连接，来自高压反应釜的物料在第一离心分离机中进行分离，所述出液口连接排液管，排液管的排液口位于混合反应槽的上方，将第一离心分离机分离的液体排入混合反应槽内与化学试剂反应生成硫化铅块，第一离心分离机分离出来的渣料则从出料口排出；所述供水装置与混合反应槽连接，为反应提供溶剂；所述第二离心分离机设进料口、出液口和出料口，所述混合反应槽的排料口与第二离心分离机连接的进料口连接，将反应生成的物料送入第二离心分离机中进行离心分离，所得的液体和固体分别从出液口和出料口排出。

所述第一离心分离机与混合反应槽之间设有球磨机、过滤槽和压滤机，所述球磨机、过滤槽和压滤机沿物料流动方向依次连接，所述第一离心分离机的出料口与球磨机的进料口连接，压滤机的出液口与混合反应槽连接，其中所述的过滤槽内设有滤网，所述滤网向液体流动方向倾斜，来自第一离心分离机的渣料进入球磨机中研磨，而后进入过滤槽过滤分离浆料和球磨介质，浆料从过滤槽出来后进入压滤机进行压滤，液体进入混合反应槽内，滤渣作为尾渣从压滤机的排渣口排放至排渣口处放置的尾渣收集槽。

所述过滤槽中的滤网一端固定在过滤槽进料端那一侧的槽底，另一端固定在过滤槽的顶部，滤网与过滤槽的左侧面成30°，当球磨介质和浆料不断流进过滤槽内，球磨介质沉积于滤网的左侧，而浆料通过滤网流入另一侧的空间内，球磨介质和浆料得到充分的分离。

本发明还包括水玻璃浓缩装置，该水玻璃浓缩装置为设有加热器的敞口容器，所述加热器设置在容器外壁上，所述敞口容器的下部设进液口和出液口，所述第二离心分离机的出液口连接排液管，所述排液管的出液端位于所述敞口容器的上方，将分离出来的液体排入敞口容器中加热浓缩。

所述第二离心分离机与水玻璃浓缩装置之间设有清洗槽和压滤机，所述的清洗槽为一箱体，其上部设进料口和进水口，下部设出水口，所述进料口与第二离心分离机的出渣口连接，进水口则与供水装置连接，往清洗槽内加水对固体硫化铅进行清洗，清洗后的水和固体硫化铅流入压滤机中压滤，液体流进水玻璃浓缩装置中，固体硫化铅则从压滤机的排渣口排放至排渣口处放置的硫化铅收集槽中。

作为本发明的一个实施例，上述的供水装置为熔炼水淬装置的水循环装置，其出水口处设一支管，该支管设三根二级支管，该三根二级支管分别与高压反应釜、混合反应槽和清洗槽连接，二级支管上设有阀门。

本发明可做以下改进：还包括气体净化系统，该气体净化系统包括排风管道、冷凝器和气体净化装置，排风管道的排风口连接冷凝器，冷凝器则与气体净化装置连接，所述排风管道设置在车间顶棚上，该排风管道的进风口设有数个排气罩，用于吸收作业过程中产生的废气，废气经排风管道先后进入冷凝器和气体净化装置处理，然后排放至大气中。

本发明中，可以采用人工将含铅废玻璃送入粉碎装置中，这样只需在粉碎装置旁设楼梯即可，操作人员可以从楼梯上去，将含铅废玻璃倒入粉碎装置中。也可以设置进料装置，如提升机、输送带等，将含铅废玻璃送入粉碎装置中。

本发明还包括照明装置和摄像头，所述照明装置和摄像头设置在车间顶棚上。照明装置必要时用来给车间提供照明，摄像头的作用是用来实时观察车间运行状态，方便在生产线出现故障时快速找到问题并进行维修。

本发明还包括在线成分检测装置和智能控制装置，所述在线成分检测装置与控制装置连接，所述智能控制装置控制各个装置的运行与停止，所述在线成分检测装置检测渣料或溶液中的成分，将检测结果输送至控制装置，控制装置根据检测结果计算物料投量。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明提供的生产线可依次对含铅废玻璃进行粉碎、熔炼、水淬、溶解、混合反应生成硫化铅等处理，然后分离得到固态硫化铅和水玻璃，有效地将含铅废玻璃进行资源化回收。

(2)本发明设有在线成分检测系统，对粉碎、熔炼、溶解、等处理步骤中的物料进行取样进行成分检测，以用于确定熔炼、溶解、混合反应中的投料量。

(3)本发明设有气体净化装置，吸收作业过程中产生的废气，保证了车间作业环境无污染，实现环保生产。

(4)本发明设置智能控制装置，控制各装置，实现全自动化生产。

(5)本发明的各装置为已有的标准设备，常见且廉价，生产线的建造成本低。

附图说明

图1是本发明实施例的含铅废玻璃资源化回收生产线的结构示意图。

具体实施方式

图1所示的含铅废玻璃资源化回收生产线为本发明的一个实施例，主要包括在线成分检测装置37、智能控制装置1、粉碎装置、熔炼水淬装置、溶解装置和精细提取装置。其中，粉碎装置、熔炼水淬装置、溶解装置和精细提取装置依次连接。

粉碎装置为两套粉碎装置，包括粗破碎机5和细破碎机7。粗破碎机5和细破碎机7之间设置螺旋提升机6，细破碎机7的出料口通过螺旋提升机8与熔炼水淬装置连接，将经过细破碎处理的物料送至熔炼水淬装置处理。

熔炼水淬装置包括定量给料箱9、熔池10、水淬排料装置和水循环装置，定量给料箱9的底部设有出料口，熔池10位于定量给料箱9的出料口的正下方。定量给料箱9将经过细破碎处理后的物料以及试剂定量投入熔池10中进行熔炼。熔池10的下部设排料口，水淬排料装置包括水淬箱11，该水淬箱11的下部设进料口、进水口和排水口，上部设与溶解装置连接的排料口。水循环装置包括一个水箱12和泵(图中未示出)，水箱12的上部设出水口，该出水口经管道和泵与水淬排料装置的水淬箱11的进水口连接，水箱12的下部则设有进水口，与水淬箱11的排水口连接。水循环装置不断往水淬箱11送水，对进入水淬箱11的熔液进行水淬，熔液遇冷形成熔块，熔块从排料口排出，进入溶解装置。

溶解装置包括熔块粉碎机13、定量给料箱15、高压反应釜16和供水装置。熔块粉碎机13与定量给料箱15之间设有螺旋提升机14，粉碎后的熔块粉料由螺旋提升机14送入定量给料箱15中。高压反应釜16位于定量给料箱15出料口的正下方，其进料口与定量给料箱15的出料口连接，将熔块粉料定量送入高压反应釜16中进行处理，供水装置与高压反应釜16连接，用于向釜中供水，对物料进行水热高压溶解。

提取装置包括第一离心分离机17、具有搅拌桨27的混合反应槽21、供水装置和第二离心分离机22。第一离心分离机17设进料口、出液口和出料口，其进料口与高压反应釜16的排料口连接，来自高压反应釜16的物料进入第一离心分离机17中进行分离，第一离心分离机17的出液口连接排液管，排液管的排液口位于混合反应槽21的上方，将第一离心分离机17分离的液体排入混合反应槽21内与化学试剂反应生成固体硫化铅。第一离心分离机17分离出来的渣料则从出料口排出。供水装置与混合反应槽21连接，为反应提供溶剂。第二离心分离机22设进料口、出液口和出料口。混合反应槽21的排料口与第二离心分离机22连接的进料口连接，将反应生成的物料送入第二离心分离机22中进行离心分离，所得的液体和固体分别从出液口和出料口排出。

第一离心分离机17与混合反应槽21之间设有球磨机18、过滤槽19和压滤机20。球磨机18、过滤槽19和压滤机20沿物料流动方向依次连接。第一离心分离机17的出料口与球磨机18的进料口连接。压滤机20的出液口与混合反应槽21连接，其中过滤槽19内设有滤网26，滤网26向流体流动方向倾斜设置。来自第一离心分离机17的渣料进入球磨机18中研磨，而后进入过滤槽19过滤分离浆料和球磨介质，浆料从过滤槽19出来后进入压滤机20进行压滤，液体进入混合反应槽21内，滤渣作为尾渣从压滤机20的排渣口排放至排渣口处放置的尾渣收集槽29。

过滤槽19中的滤网26一端固定在过滤槽进料端那一侧的槽底，另一端则固定在槽顶上。滤网26与过滤槽的左侧面成30°，当球磨介质和浆料不断流进过滤槽19内，球磨介质沉积于滤网26的左侧，而浆料通过滤网流入另一侧的空间内，球磨介质和浆料得到充分的分离。

本实施例中还包括水玻璃浓缩装置，该水玻璃浓缩装置为设有加热器28的敞口容器25。加热器28设置在容器外壁上。敞口容器25的下部设进液口和出液口，第二离心分离机22的出液口连接排液管，排液管的出液端位于敞口容器25的上方，将分离出来的液体排入敞口容器25中加热浓缩，然后从出液口排放至水玻璃收集桶31中。

第二离心分离机22与水玻璃浓缩装置之间设有清洗槽23和压滤机24。清洗槽23为一箱体，其上部设进料口和进水口，下部设出水口，其进料口与第二离心分离机22的出渣口连接，进水口则与供水装置连接，往清洗槽23内加水对固体硫化铅进行清洗，清洗后的水和固体硫化铅流入压滤机24中压滤，液体流进水玻璃浓缩装置中，固体硫化铅则从压滤机24的排渣口排放至排渣口下方放置的硫化铅收集槽30中。

溶解装置、提取装置和水玻璃浓缩装置中的供水装置均为熔炼水淬装置的水循环装置，水循环装置的水箱12的出水口处设一支管，该支管设三根二级支管，其中一根二级支管位于混合反应槽21的正上方，另外两根二级支管分别与高压反应釜16的进水口和清洗槽23的进水口连接，二级支管上设有阀门36。

在车间顶棚上设置气体净化系统，该气体净化系统包括排风管道32、冷凝器33和气体净化装置34，排风管道32的排风口连接冷凝器33，冷凝器33则与气体净化装置34连接。排风管道32设置在车间顶棚上，该排风管道的进风口设有数个排气罩，用于吸收作业过程中产生的废气，废气经排风管道32先后进入冷凝器33和气体净化装置34处理，然后排放至大气中。

本实施例中，可以采用人工将含铅废玻璃送入粉碎装置中，这样只需在粉碎装置旁设上料楼梯4即可，操作人员可以从楼梯上去，将含铅废玻璃倒入粉碎装置中。也可以设置进料装置，如提升机、输送带等，将含铅废玻璃送入粉碎装置中。

车间顶棚上还设置照明装置和摄像头2，照明装置必要时用来给车间提供照明，摄像头的作用是用来实时观察车间运行状态，方便在生产线出现故障时快速找到问题并进行维修。

在线成分检测装置37与智能控制装置1连接。智能控制装置1控制各个装置的运行与停止，在线成分检测装置37则检测渣料或溶液中的成分，将检测结果输送至智能控制装置1，智能控制装置1根据检测结果控制定量给料箱9、定量给料箱15、混合反应槽21中物料和化学试剂的投料量。

本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不是限制，因此凡是依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种含铅废玻璃资源化回收生产线，其特征在于，包括粉碎装置、熔炼水淬装置、溶解装置和精细提取装置，所述粉碎装置、熔炼水淬装置、溶解装置和精细提取装置依次连接，所述粉碎装置为两套粉碎装置，包括粗破碎机和细破碎机，所述粗破碎机和细破碎机之间设置提升机，所述细破碎机的出料口通过提升机与所述熔炼水淬装置连接，将经过细破碎处理的物料送至熔炼水淬装置处理；所述熔炼水淬装置包括定量给料箱、熔池、水淬排料装置和水循环装置，所述定量给料箱的底部设有出料口，而所述熔池位于定量给料箱的出料口的正下方，所述定量给料箱将经过细破碎处理后的物料定量投入熔池中进行熔炼，所述熔池的下部设排料口，所述水淬排料装置包括水淬箱，该水淬箱的下部设进料口、进水口和排水口，上部设有用于与溶解装置连接的排料口，所述水循环装置的上部设出水口，与水淬排料装置的进水口连接，其下部则设有进水口，用于与所述水淬排料装置的排水口连接，所述水循环装置不断往水淬排料装置送水，对进入水淬箱的熔液进行水淬，熔液遇冷形成熔块，熔块从排料口排出，进入溶解装置。

2.根据权利要求1所述的含铅废玻璃资源化回收生产线，其特征在于，所述溶解装置包括熔块粉碎机、定量给料箱、高压反应釜和供水装置，所述熔块粉碎机与定量给料箱之间设有提升机，粉碎后的熔块粉料由提升机送入定量给料箱中，所述高压反应釜位于定量给料箱出料口的下方，其进料口与定量给料箱的出料口连接，将定量的熔块粉料送入高压反应釜中进行处理，所述供水装置与高压反应釜连接，用于向釜中供水，对物料进行水热高压溶解。

3.根据权利要求1所述的含铅废玻璃资源化回收生产线，其特征在于，所述精细提取装置包括第一离心分离机、具有搅拌桨的混合反应槽、供水装置和第二离心分离机，所述第一离心分离机设进料口、出液口和出料口，所述进料口与高压反应釜的排料口连接，来自高压反应釜的物料在第一离心分离机中进行分离，所述出液口连接排液管，排液管的排液口位于混合反应槽的上方，将第一离心分离机分离的液体排入混合反应槽内与化学试剂反应生成硫化铅块，第一离心分离机分离出来的渣料则从出料口排出；所述供水装置与混合反应槽连接，为反应提供溶剂；所述第二离心分离机设进料口、出液口和出料口，所述混合反应槽的排料口与第二离心分离机连接的进料口连接，将反应生成的物料送入第二离心分离机中进行离心分离，所得的液体和固体分别从出液口和出料口排出。

4.根据权利要求3所述的含铅废玻璃资源化回收生产线，其特征在于，所述第一离心分离机与混合反应槽之间设有球磨机、过滤槽和压滤机，所述球磨机、过滤槽和压滤机沿物料流动方向依次连接，所述第一离心分离机的出料口与球磨机的进料口连接，压滤机的出液口与混合反应槽连接，其中所述的过滤槽内设有滤网，所述滤网向液体流动方向倾斜，来自第一离心分离机的渣料进入球磨机中研磨，而后进入过滤槽过滤分离浆料和球磨介质，浆料从过滤槽出来后进入压滤机进行压滤，液体进入混合反应槽内，滤渣作为尾渣从压滤机的排渣口排放至排渣口处放置的尾渣收集槽。

5.根据权利要求4所述的含铅废玻璃资源化回收生产线，其特征在于，所述过滤槽中的滤网一端固定在过滤槽进料端那一侧的槽底，另一端固定在过滤槽的顶部，滤网与过滤槽的左侧面成30°，当球磨介质和浆料不断流进过滤槽内，球磨介质沉积于滤网的左侧，而浆料通过滤网流入另一侧的空间内，球磨介质和浆料得到充分的分离。

6.根据权利要求5所述的含铅废玻璃资源化回收生产线，其特征在于，还包括水玻璃浓缩装置，该水玻璃浓缩装置为设有加热器的敞口容器，所述加热器设置在容器外壁上，所述敞口容器的下部设进液口和出液口，所述第二离心分离机的出液口连接排液管，所述排液管的出液端位于所述敞口容器的上方，将分离出来的液体排入敞口容器中加热浓缩。

7.根据权利要求6所述的含铅废玻璃资源化回收生产线，其特征在于，所述第二离心分离机与水玻璃浓缩装置之间设有清洗槽和压滤机，所述的清洗槽为一箱体，其上部设进料口和进水口，下部设出水口，所述进料口与第二离心分离机的出渣口连接，进水口则与供水装置连接，往清洗槽内加水对固体硫化铅进行清洗，清洗后的水和固体硫化铅流入压滤机中压滤，液体流进水玻璃浓缩装置中，固体硫化铅则从压滤机的排渣口排放至排渣口处放置的硫化铅收集槽中。

8.根据权利要求3~7任一项所述的含铅废玻璃资源化回收生产线，其特征在于，所述供水装置为熔炼水淬装置的水循环装置，其出水口处设一支管，该支管设三根二级支管，该三根二级支管分别与高压反应釜、混合反应槽和清洗槽连接，二级支管上设有阀门。

9.根据权利要求8所述的含铅废玻璃资源化回收生产线，其特征在于，还包括气体净化系统，该气体净化系统包括排风管道、冷凝器和气体净化装置，排风管道的排风口连接冷凝器，冷凝器则与气体净化装置连接，所述排风管道设置在车间顶棚上，该排风管道的进风口设有数个排气罩，用于吸收作业过程中产生的废气，废气经排风管道先后进入冷凝器和气体净化装置处理，然后排放至大气中；还包括照明装置和摄像头，所述照明装置和摄像头设置在车间顶棚上；还包括在线成分检测装置和智能控制装置，所述在线成分检测装置与控制装置连接，所述智能控制装置控制各个装置的运行与停止，所述在线成分检测装置检测渣料或溶液中的成分，将检测结果输送至控制装置，控制装置根据检测结果计算物料投量。