CN105271376A - 一种从废含铅玻璃中熔融沉淀回收硫化铅的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从废含铅玻璃中熔融沉淀回收硫化铅的方法，包括以下步骤：(1)预处理：对废含铅玻璃、沉淀剂和熔剂分别进行破碎处理；(2)熔融反应：取破碎后的废含铅玻璃、沉淀剂和熔剂混合均匀，而后置入高温炉中加热熔融反应，熔融反应温度在1050℃以上；(3)回收：熔融反应完毕后，分离回收反应生成的硫化铅。本发明公开的方法既可以实现铅资源的循环利用又解决了废含铅玻璃的重金属污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种回收硫化铅的方法，尤其涉及一种从废含铅玻璃中熔融沉淀回收硫化铅的方法。
背景技术
废含铅玻璃主要来源于报废彩色电视机和彩色电脑显示器中的阴极射线管（CRT）、荧光灯管等电子玻璃，其中含有大量的铅，以典型废CRT含铅玻璃为例，其中含有约22%左右的氧化铅。另一方面，废含铅玻璃还蕴含的大量铅资源是最为重要的能源金属之一，广泛应用于铅蓄电池制造领域。废含铅玻璃属于危险废物，如废含铅玻璃中的铅溶出并渗透到土壤和地下水中后会造成严重的重金属污染。从废CRT含铅玻璃中回收铅，目前有代表性的是采用湿法工艺回收硫化铅并制取水玻璃的方法。但现有研究主要技术方法，仍存在着如铅回收率低、熔渣含铅量高等问题，尚无法得到大规模的推广应用。因此，废含铅玻璃的资源化利用是事关重金属污染治理和铅资源的循环利用的重要问题，急需开发高效的环保处理和资源化利用技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从废含铅玻璃中熔融沉淀回收硫化铅的方法，既可以实现铅资源的循环利用又解决了废含铅玻璃的重金属污染问题。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种从废含铅玻璃中熔融沉淀回收硫化铅的方法，包括以下步骤：
(1)预处理：对废含铅玻璃、沉淀剂和熔剂分别进行破碎处理；
(2)熔融反应：取破碎后的废含铅玻璃、沉淀剂和熔剂混合均匀，而后置入高温炉中加热熔融反应，熔融反应温度在1050℃以上；
(3)回收：熔融反应完毕后，分离回收反应生成的硫化铅。
本发明所述步骤(1)中，废含铅玻璃破碎至粒度50毫米以下，沉淀剂粉碎至粒度20毫米以下，熔剂粉碎的块度要小于5毫米。
本发明中，所述沉淀剂为硫化钠、硫化钾或两者的组合。所述熔剂为碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠和硫酸钾中的一种或两种以上的组合。
本发明所述步骤(2)中，如沉淀剂为硫化钠时，硫化钠与含铅玻璃中含铅量的质量比为0.28-0.47:1；如沉淀剂为硫化钾时，硫化钾与含铅玻璃中含铅量的质量比为0.40-0.66：1；如沉淀剂为硫化钠和硫化钾的组合时，根据含铅废玻璃中的铅含量确定沉淀硫化铅所需要的硫离子从而计算出硫化钠和硫化钾的加入量。
本发明所述步骤(2)中，所述的熔剂的加入量为含铅玻璃质量的0-45%且不为0。
本发明所述步骤(3)的熔融反应处理采用两种方式，分别是间歇式熔融反应处理和连续投料熔融反应处理。其中，间歇式熔融反应处理时，熔融反应时间为达到熔融反应温度后30-180min。连续投料熔融反应处理时，熔融反应时间自第一次投料达到熔融反应温度起一直延续到最后一批投料后的30-180min，在处理过程中每隔30-180min排放熔融产物一次，为保持熔炉内物质质量平衡，所述投料间隔时间为30-180min。在连续投料过程中，由于生成的硫化铅密度较大，沉于炉底便于排放，而未反应的玻璃熔渣则留在炉内继续参与熔融反应。
本发明具有以下技术效果：
1.本发明提供的方法能有效回收含铅玻璃中的铅，回收率可达90%。
2.本发明提供的方法在回收铅的同时，可制得含有微铅的CRT玻璃熔块，且性质较好，可直接作为制取水玻璃的原料。
3.本发明提供的方法回收利用率高且“三废”产出较少，可实现CRT玻璃的全组分、高值化、低污染再循环利用。
4.本发明提供的方法有效缩短了铅回收的工艺流程，大大简化了工艺难度，可降低设备投资成本和运行成本。
5.本发明提供的方法可实现CRT玻璃连续投料和熔融产物不间断产出，主要反应封闭运行，可提高原料的利用率并降低能耗。
具体实施方式
实施例1
将废含铅22%左右的废含铅玻璃、工业硫化钠（GB10500-2009、含量60%）、碳酸钠粉碎至粒度1毫米以下，配比为废含铅玻璃100份、工业硫化钠16份、碳酸钠27份，均匀混合。将配合料放入槽型反射炉内熔融反应，配合料一次性投料1000公斤，待炉内熔体温度达到1200℃时开始计时，120分钟后从炉体的底部排放熔融产物，先行排放物为硫化铅，硫化铅排放完毕后继续排放出渣液，分别收集排出的硫化铅和玻璃状熔渣。每吨废含铅玻璃中可以回收到硫化铅230公斤，铅的回收率约90%。
实施例2
将废含铅22%左右的废含铅玻璃、工业硫化钾（含量98%）、碳酸钠分别粉碎至粒度1毫米以下，配比为废含铅玻璃100份、工业硫化钾13.6份、碳酸钠27份，均匀混合。将配合料放入槽型反射炉内熔融反应，配合料每60分钟投料1000公斤，待炉内熔体温度达到1200℃时开始计时，每隔60分钟从炉体的底部排放熔融产物一次，由于硫化铅密度大，反应后硫化铅沉于炉底，从而在排料时能够将硫化铅和玻璃状熔渣分离。每吨废含铅玻璃中可以回收到硫化铅230公斤，铅的回收率约90%。
实施例3
将废含铅22%左右的废含铅玻璃、工业硫化钠（GB10500-2009、含量60%）、碳酸钠粉碎至粒度1毫米以下，配比为废含铅玻璃100份、工业硫化钠17.2份、碳酸钠35份，均匀混合。将配合料放入槽型反射炉内熔融反应，配合料一次性投料1000公斤，待炉内熔体温度达到1200℃时开始计时，60分钟后从炉体的底部排放熔融产物先行排放物为硫化铅，硫化铅排放完毕后继续排放出渣液，分别收集排出的硫化铅和玻璃状熔渣。每吨废含铅玻璃中可以回收到硫化铅230公斤，铅的回收率约90%。
实施例4
将废含铅22%左右的废含铅玻璃、工业硫化钾（含量98%）、碳酸钠分别粉碎至粒度1毫米以下，配比为废含铅玻璃100份、工业硫化钾14.8份、碳酸钠40份，均匀混合。将配合料放入槽型反射炉内熔融反应，配合料每30分钟投料1000公斤，待炉内熔体温度达到1200℃时开始计时，每隔30分钟从炉体的底部排放熔融产物一次，由于硫化铅密度大，反应后硫化铅沉于炉底，因而先行排放物为硫化铅，玻璃状熔渣继续留在炉体内参与熔融反应。至最后一批配合料反应完成后，分别收集排出的硫化铅和玻璃状熔渣。每吨废含铅玻璃中可以回收到硫化铅230公斤，铅的回收率约90%。
实施例5
将废含铅22%左右的废含铅玻璃、工业硫化钠（GB10500-2009、含量60%）、工业硫化钾（含量98%）、碳酸钠粉碎至粒度1毫米以下，配比为废含铅玻璃100份、工业硫化钠8份、工业硫化钾6.8份、碳酸钠27份，均匀混合。将配合料放入槽型反射炉内熔融反应，配合料一次性投料1000公斤，待炉内熔体温度达到1200℃时开始计时，180分钟后从炉体的底部排放熔融产物，先行排放物为硫化铅，硫化铅排放完毕后继续排放出渣液，分别收集排出的硫化铅和玻璃状熔渣。每吨废含铅玻璃中可以回收到硫化铅230公斤，铅的回收率约90%。
实施例6
将废含铅22%左右的废含铅玻璃、工业硫化钠（GB10500-2009、含量60%）、工业硫化钾（含量98%）、碳酸钠粉碎至粒度1毫米以下，配比为废含铅玻璃100份、工业硫化钠12份、工业硫化钾3.4份、碳酸钠27份，均匀混合。将配合料放入槽型反射炉内熔融反应，配合料每90分钟投料1000公斤，待炉内熔体温度达到1200℃时开始计时，每隔90分钟从炉体的底部排放熔融产物一次，由于硫化铅密度大，反应后硫化铅沉于炉底，因而先行排放物为硫化铅，玻璃状熔渣继续留在炉体内参与熔融反应。至最后一批配合料反应完成后，分别收集排出的硫化铅和玻璃状熔渣。每吨废含铅玻璃中可以回收到硫化铅230公斤，铅的回收率约90%。
实施例7
将废含铅22%左右的废含铅玻璃、工业硫化钠（GB10500-2009、含量60%）、碳酸钠粉碎至粒度1毫米以下，配比为废含铅玻璃100份、工业硫化钠10.3份、碳酸钠45份，均匀混合。将配合料放入槽型反射炉内熔融反应，配合料一次性投料1000公斤，待炉内熔体温度达到1200℃时开始计时，60分钟后从炉体的底部排放熔融产物先行排放物为硫化铅，硫化铅排放完毕后继续排放出渣液，分别收集排出的硫化铅和玻璃状熔渣。每吨废含铅玻璃中可以回收到硫化铅230公斤，铅的回收率约90%。
实施例8
将废含铅22%左右的废含铅玻璃、工业硫化钾（含量98%）、碳酸钠分别粉碎至粒度1毫米以下，配比为废含铅玻璃100份、工业硫化钾9份、碳酸钠10份，均匀混合。将配合料放入槽型反射炉内熔融反应，配合料每30分钟投料1000公斤，待炉内熔体温度达到1200℃时开始计时，每隔30分钟从炉体的底部排放熔融产物一次，由于硫化铅密度大，反应后硫化铅沉于炉底，因而先行排放物为硫化铅，玻璃状熔渣继续留在炉体内参与熔融反应。至最后一批配合料反应完成后，分别收集排出的硫化铅和玻璃状熔渣。每吨废含铅玻璃中可以回收到硫化铅230公斤，铅的回收率约90%。
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 (10)
1.一种从废含铅玻璃中熔融沉淀回收硫化铅的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)预处理：对废含铅玻璃、沉淀剂和熔剂分别进行破碎处理；
(2)熔融反应：取破碎后的废含铅玻璃、沉淀剂和熔剂混合均匀，而后置入高温炉中加热熔融反应，熔融反应温度在1050℃以上；
(3)回收：熔融反应完毕后，分离回收反应生成的硫化铅。
2.根据权利要求1所述的从废含铅玻璃中熔融沉淀回收硫化铅的方法，其特征在于，所述沉淀剂为硫化钠、硫化钾或两者的组合。
3.根据权利要求2所述的从废含铅玻璃中熔融沉淀回收硫化铅的方法，其特征在于，所述沉淀剂为硫化钠，硫化钠与含铅玻璃中含铅量的质量比为0.28-0.47﹕1。
4.根据权利要求2所述的从废含铅玻璃中熔融沉淀回收硫化铅的方法，其特征在于，所述沉淀剂为硫化钾，硫化钾与含铅玻璃中含铅量的质量比为0.40-0.66﹕1。
5.根据权利要求2所述的从废含铅玻璃中熔融沉淀回收硫化铅的方法，其特征在于，所述沉淀剂为硫化钠和硫化钾的组合，根据含铅废玻璃中的铅含量确定沉淀硫化铅所需要的硫离子计算出硫化钠和硫化钾的加入量。
6.根据权利要求1所述的从废含铅玻璃中熔融沉淀回收硫化铅的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述的熔剂的加入量为含铅玻璃质量的0-45%但不为0。
7.根据权利要求6所述的从废含铅玻璃中熔融沉淀回收硫化铅的方法，其特征在于，所述熔剂为碳酸钠、碳酸钾、硫酸钠和硫酸钾中的一种或两种以上的组合。
8.根据权利要求1所述的从废含铅玻璃中熔融沉淀回收硫化铅的方法，其特征在于，所述步骤(3)的熔融反应处理采用两种方式，分别是间歇式熔融反应处理和连续投料熔融反应处理。
9.根据权利要求8所述的从废含铅玻璃中熔融沉淀回收硫化铅的方法，其特征在于，所述间歇式熔融反应处理时，熔融反应时间为达到熔融反应温度后30-180min；所述连续投料熔融反应处理时，熔融反应时间自第一次投料达到熔融反应温度起一直延续到最后一批投料后的30-180min，在处理过程中每隔30-90min排放熔融产物一次以及投料一次。
10.根据权利要求1-9任一项所述的从废含铅玻璃中熔融沉淀回收硫化铅的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，废含铅玻璃破碎至粒度50毫米以下，沉淀剂粉碎至粒度20毫米以下，熔剂粉碎的块度要小于5毫米。
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