KR101552641B1 - 납 함유 폐유리로부터 납을 재생하는 방법 - Google Patents

납 함유 폐유리로부터 납을 재생하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101552641B1
KR101552641B1 KR1020137004473A KR20137004473A KR101552641B1 KR 101552641 B1 KR101552641 B1 KR 101552641B1 KR 1020137004473 A KR1020137004473 A KR 1020137004473A KR 20137004473 A KR20137004473 A KR 20137004473A KR 101552641 B1 KR101552641 B1 KR 101552641B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
precipitate
lead
solution
pbso
value
Prior art date
Application number
KR1020137004473A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130058038A (ko
Inventor
카이화 쉬
먀오먀오 궈
시옌다 허
샤오쿠이 리앙
Original Assignee
센젠 젬 하이테크 컴퍼니 리미티드
징멘 젬 뉴 머티리얼 컴퍼니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 센젠 젬 하이테크 컴퍼니 리미티드, 징멘 젬 뉴 머티리얼 컴퍼니 리미티드 filed Critical 센젠 젬 하이테크 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20130058038A publication Critical patent/KR20130058038A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101552641B1 publication Critical patent/KR101552641B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B13/00—Obtaining lead
    • C22B13/04—Obtaining lead by wet processes
    • C22B13/045—Recovery from waste materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B13/00—Obtaining lead
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Abstract

납 함유 폐유리로부터 납을 재생하는 방법이 개시되며, 다음 단계를 포함한다: 납 함유 폐유리를 기계적으로 분쇄하고, 납 함유 유리 분말을 얻기 위해 볼 밀링하고 스크리닝하는 단계; 배소된 재료를 얻기 위해 납 함유 유리 분말을 알칼리 배소하는 단계; 침출제를 만들기 위해 폴리카복실산 착화제 및 질산을 혼합하고 침출액을 얻기 위해 배소된 재료를 침출제 속에 놓는 단계; 침전물을 얻기 위해 금속 이온을 단단히 만들도록 침출액의 pH 값을 조절하고, 분순물을 분리하고 제거하고, 납 함유 화학적 생성물을 얻기 위해 세척하고 건조하는 단계. 이 방법은 납 함유 폐유리에 의해 유발된 환경 오염을 피하게 한다.

Description

납 함유 폐유리로부터 납을 재생하는 방법{Method For Recycling Lead From Waste Glass Containing Lead}
본 발명은 산업 폐기물 처리 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로, 납 함유 폐유리 처리 방법에 관한 것이다.
납 함유 유리는 SiO2와 같은 유리 형성제 및 높은 수준의 PbO를 함유하는 유리를 의미하며, 광학 유리, 전기 진공 유리, 저온 씰링 유리, 복사에너지 차단 유리, 높은 굴절률의 유리 비드 및 아트 컨테이너 유리(art container glass) 등과 같은 제품을 제조하는데 주로 사용된다.
납 함유 유리의 한 중요한 제품으로서, 음극선관(CRT)이 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 오실로스코프 및 다른 전자 장비에 널리 사용된다. CRT 모니터의 유리는 다량의 PbO뿐만 아니라 53.05% SiO2, 18.27% PbO, 3.47% Al2O3, 2.35% CaO, 1.9% BaO 및 0.97% MgO(질량비)와 같은 다양한 유해 화학 성분을 함유한다. 특히 깔때기의 유리는 20% 내지 40%까지의 납을 함유한다. 직접 버려지는 경우, 납 자원의 낭비를 유발할 뿐만 아니라 주위 환경에 큰 오염을 일으키고, 심지어 사람 건강에 심각한 유해를 일으킬 수 있다.
초창기에 생산된 CRT 디스플레이는 사용 수명이 다했거나 다할 예정이며 전자기술 제품들이 빠른 속도로 최신식이 되기 때문에, 더욱더 CRT 디스플레이는 구식이며(구식이 될 것이며) 전자 폐기물이 된다. 2008년 통계에 따라, 중국에서 구식 텔레비전과 컴퓨터의 수는 매년 5억개 이상이었고 매년 25 내지 30%의 비율로 증가하였다. 따라서, 납 함유 폐유리를 어떻게 처리하는가는 중요한 쟁점의 관심사가 되었다.
최근에, 납 함유 유리와 일부 산업 폐기물을 혼합하고 분말로 분쇄하고 소결한 후 소결 유리 세라믹을 얻을 수 있다는 것이 보고되었으나, 이런 방식으로, 이는 단지 유리 속 금속 납을 한 제품으로부터 다른 제품으로 옮기는 것이며, 중금속의 위험 문제는 해결되지 않는다.
2008년 우 구오큉 등은 재료 분류, 재료의 무해한 처리, 재료 분리 및 재생의 관점에서 "CRT 함유 디스플레이를 재생 및 처리하기 위한 기술에 대한 연구"라는 제목의 연구를 발표하였다. 같은 해에, 인 펭퓨 등은 헤이어 그룹의 기술 연구 및 개발 센터에서 "폐기물 디스플레이의 환경적 처리 기술"이라는 제목의 연구를 발표하였을 뿐만 아니라 동료 퀸다오 징티안디는 CRT 포괄적 활용 기술을 개발하고, 관련 처리 및 재생 공장을 세웠으나, 이들의 기술적 핵심은 CRT 분해 및 분류에 한정되며 재사용을 위해 CRT로부터 납을 추출하는 산업적 생산 방법과 관련되지 않는다.
공개번호 CN 101613802A를 갖는 중국 특허는 납 함유 폐유리를 재생하면서 환경적 건설 재료를 생산하기 위한 방법 및 상응하는 장비를 제공하였고, 원료로서 납 함유 폐유리를 사용하여, 진공 열탄소 환원법에 의해 납을 재생하고 발포 유리를 제조한다. 그러나, 이 방법은 적은 단계를 가져서 단지 납 및 상응하는 화학 제품을 동시에 재생할 수 있고 여러 시간 동안 1000℃에서 실행돼야해서 장비에 높은 요구를 필요로 할 뿐만 아니라 대용량의 에너지 소비와 오염을 유발하여서, 산업적 생산에 바람직하지 않다.
상기 문제들을 해결하기 위해서, 본 발명은 납 함유 폐유리 처리 방법을 제공하는 것을 목표로 하며, 환경에 대한 납의 유해한 영향을 감소 또는 제거할 뿐만 아니라 우수한 경제적 이익을 얻기 위해 폐기물의 금속 납을 효과적으로 사용함으로써 폐기물을 재산으로 변화시킬 수 있고 본 발명은 합리적이며 실현 가능하고 오염이 적으며, 산업화될 수 있다.
본 발명은 납 함유 폐유리 처리 방법을 제공하며, 다음 단계를 포함한다:
(1) 납 함유 유리를 제공하고, 기계적으로 분쇄하고, 납 함유 유리를 볼 밀링하고 체질하여 납 분말 함유 유리를 얻는 단계;
(2) 납 분말 함유 유리를 알칼리성 용액으로 배소(roasting)하여 배소된 재료(roasted material)를 얻는 단계;
(3) 폴리카복실산 착화제 및 질산을 제공하고, 폴리카복실산 착화제 및 질산을 혼합하여 침출제를 제조하고, 침출제에 배소된 재료를 침지하여 침출액을 얻는 단계;
(4) 침출액의 pH 값을 조절하고, 금속 이온을 침전하여 침전물을 얻고, 불순물을 분리하기 위하여 침출액으로부터 침전물과 액체를 분리하고, 침전물을 세척하고 건조하여 납 함유 화학적 생성물을 얻는 단계.
여기서, 납 함유 유리는 RmOn-PbO-SiO2(B2O3)의 화학식을 가진다. 화학식에서, SiO2(B2O3), 즉 실리카(이붕소 삼산화물)는 유리의 네트워크 구조의 기본 단위인 네트워크 형성제이다. RmOn은 알칼리의 금속 화합물, 알칼리토금속의 금속 화합물 또는 희토류 금속의 금속 화합물을 나타내며, 조절된 특성을 얻기 위해 네트워크 구조를 변화시키는 변형제이다. PbO, 즉 납 산화물은 유리에 기본 특성들을 제공하는 특징적인 성분이다. PbO의 사용량이 증가함에 따라, 밀도, 굴절률, 확산율, 유전상수, X-레이 흡수 계수 및 γ-레이 흡수 계수와 같은 유리의 성능 지수의 값이 증가하나, 이의 강성, 고온에서 점도, 연화점 및 화학적 안정성은 감소하여; 온도에 따른 점도의 더 느린 변화, 밝은 색의 착색제, 표면 휘도의 증가 및 파삭파삭한 소리(crisp sounds)를 초래한다.
바람직하게는, 납 함유 유리는 CRT(음극선관) 디스플레이의 유리이며, 이의 표면은 주로 일련의 SiO2-BaO-SrO-ZrO2-R2O-RO 유리로 제조되며, 깔때기와 목은 주로 일련의 SiO2-Al2O3-PbO-R2O-RO 유리로 제조된다. R2O 및 RO는 금속 산화물이며, R은 Mg, Ca, Na 또는 다른 금속 원소일 수 있다.
본 발명의 단계(1)는 재료에 의한 전처리이다: 원료로서 납 함유 유리를 제공하고, 납 함유 유리를 기계적으로 사전에 분쇄하고, 그런 후에, 볼-밀링 장치로 납 함유 유리를 추가로 분쇄하고, 납 분말 함유 유리를 수집하고 나중 사용을 위해 체질한다. 바람직하게는, 납 함유 유리는 1 내지 5cm의 입자 크기로 미리 분쇄되며, 추가로 분쇄되고 50~100 메시 체에 통과된다. 더욱 바람직하게는, 납 함유 유리는 1 내지 3cm의 입자 크기로 미리 분쇄되며, 추가로 분쇄되고 80~100 메시 체에 통과된다.
단계(2)의 알칼리성 용액에 의한 배소는 페이스트를 얻기 위해, 단계(1)에서 얻은 납 분말 함유 유리를 알칼리성 용액으로 균질화하고, 배소된 재료를 얻기 위해 페이스트를 배소하는 단계를 의미한다. 이런 단계는 유리의 네트워크 구조를 파괴하여 네트워크 구조에 둘러싸인 PbO를 유리시키기 위해 실행된다.
바람직하게는, 알칼리성 용액으로 배소하는 단계에서 사용된 알칼리성 용액은 강한 알칼리성 용액이다. 또한 탄산나트륨 및 질산나트륨을 이용할 수 있으나, 이들은 강한 알칼리성 용액에 비해 더 나은 결과를 제공할 수 없다. 더욱 바람직하게는, 상기 강한 알칼리성 용액은 NaOH이다. 바람직하게는, 알칼리성 용액으로 배소하는 단계에서 사용된 납 분말 함유 유리는 납 분말 함유 유리 대 고체 NaOH 1:1의 질량비에 따라 알칼리성 용액과 혼합되고 페이스트로 균질화된다.
배소 반응에 대한 화학 방정식은 다음으로 표현될 수 있다: SiO2 + 2NaOH →Na2SiO3 + H2O
바람직하게는, 배소 온도는 500℃ 내지 700℃의 범위이다. 바람직하게는, 배소 시간은 30분 내지 5시간의 범위이다. 더욱 바람직하게는, 배소 온도는 600℃이다. 더욱 바람직하게는, 배소 시간은 3시간이다. 또한 단계(2)는 배소된 재료를 분쇄하고 80 메시 체에 통과시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
단계(3)의 침지는 주로 유리의 네트워크 구조에 둘러싸인 PbO를 적절한 침출제에 용해하는 과정을 의미하며, 폴리카복실산 착화제와 질산을 제공하는 단계, 침출제를 제조하기 위해 혼합하는 단계, 침출액을 얻기 위해 침출제에 단계(2)에서 얻은 배소된 재료를 침지하는 단계를 포함한다.
침출제는 폴리카복실산 착화제의 착화 능력 및 질산의 강한 산도에 따라 선택된다. 착화 반응을 위해, 평형 상수는 (착물의 형성 상수로도 알려진) 착물의 안정 상수로 표현되며, 더 큰 값의 상수는 더욱 안정한 착물이 형성될 수 있다는 것을 나타낸다. 본 발명에 사용된 것과 같이, "폴리카복실산 착화제"라는 용어는 착화 능력을 가지는, 일반적으로 Pb2 +와의 착화 능력을 가지는 카복실산을 의미한다. (Pb2+와의) 착물의 더 큰 안정 상수를 가진 아세트산 및 에디트산(EDTA) 모두는 본 발명에서 바람직하다. 이런 2개의 폴리카복실산 착화제는 착화에 대한 강한 능력을 가지며, 따라서 금속 납과 안정한 착물을 형성할 수 있다. 폴리카복실산 착물은 또한 글리신, 메타노산, 글리콜산, 피루브산, 락트산, 말산 등으로부터 선택될 수 있으나 이들의 착화 능력은 충분히 좋지 않다.
바람직하게는, 폴리카복실산 착화제는 아세트산이며, 3:1 내지 9의 부피비에 따라 질산과 혼합된다. 더욱 바람직하게는, 아세트산은 1:1의 부피비에 따라 질산과 혼합된다. 바람직하게는, 아세트산의 농도가 17mol/L이며, 질산의 농도는 15mol/L이다.
배소된 재료를 침지하는 단계는 배소된 재료를 제공하고 물을 첨가한 후, 침출제 속에 놓고 침지하는 단계를 포함할 수 있다. 선택적으로, 배소된 재료의 침지 단계는 배소된 재료를 희석된 침출제 속에 놓고 침지하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 1:4 내지 6 범위의 배소된 재료 대 물의 고체-액체 비에 따라 단계(2)로부터 얻은 배소된 재료를 물에 놓고 1:1 내지 4 범위의 배소된 재료 대 질산의 고체-액체 비에 따라 침출제를 첨가하고 침지한다.
더욱 바람직하게는, 배소된 재료 대 물 1:5의 고체-액체 비에 따라 단계(2)로부터 얻은 배소된 재료를 물에 놓고 배소된 재료 대 질산 1:3의 고체-액체 비에 따라 침출제를 첨가하고 침지하며, 본 발명에서 침출제에서 아세트산 대 질산의 부피비는 1:1이며, 동시에, 1 부분(portion)의 배소된 재료를 제공하고, 5 부분의 물을 첨가하고, 3 부분의 아세트산 및 3 부분의 질산을 첨가하고, 혼합하고 침지하며; 선택적으로, 3 부분의 아세트산, 3 부분의 질산 및 5 부분의 물을 제공하고, 희석된 침출제를 얻기 위해 혼합한 후, 1 부분의 배소된 재료를 침출제에 놓고 침지한다.
침지 반응에 대한 화학 방정식은 다음과 같이 표시될 수 있다:
Na2SiO3 + 2HNO3 → H2SiO3 + 2NaNO3
2PbO + 2HAc → Pb(OH)2·Pb(Ac)2
PbO + 2HNO3 → Pb(NO3)2 + H2O
침지하는 단계는 납이 침출액 속에 침지되도록 수행된다: 아직 유리되지 않은 납은 아세테이트 이온과 납의 강한 착화 상호작용에 의해 조금씩 착화되어 유리된다.
바람직하게는, 침지 온도는 60℃ 내지 100℃의 범위이다. 바람직하게는, 침지 시간은 1 내지 5시간의 범위이다. 더욱 바람직하게는, 침지 온도는 90℃이다. 더욱 바람직하게는, 침지 시간은 4시간이다. 또한 단계(3)는 침출액을 여과하고 세척하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
단계(4)는 침출액의 pH 값을 조절하고; 침전물을 얻기 위해 한 단계 또는 여러 단계로 Pb, Ba 및 다른 금속 이온을 침출액에 침전시키고; 불순물을 분리하고 제거하고, 납 함유 화학적 생성물을 얻기 위해 세척하고 건조하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 금속 이온으로 형성된 상기 침전물을 얻은 후에, 단계(4)는 침전물을 변형시킨 후 불순물을 분리하고 제거하는 단계를 더 포함한다.
더욱 바람직하게는, 상기 단계(4)는 (a1) 강한 알칼리성 용액을 침출액에 첨가하고, 침출액의 pH 값을 1-3으로 조절하고, SO4 2-를 침출액에 첨가하고, Pb2+ 및 Ba2+를 침전하여 PbSO4 침전물 및 BaSO4 침전물을 얻고; (a2) CO3 2-를 단계(a1)에서 얻어진 PbSO4 침전물 및 BaSO4 침전물을 포함하는 침출액에 첨가하고, 상기 PbSO4 침전물을 PbCO3 침전물로 변형하고, (a3) HNO3 용액을 단계(a2)에서 얻어진 PbCO3 침전물 및 BaSO4 침전물을 포함하는 침출액에 첨가하고, PbCO3를 HNO3와 반응시켜 Pb(NO3)2 및 BaSO4 침전물을 포함하는 용액을 얻고; (a4) 단계(a3)에서 얻어진 Pb(NO3)2 및 BaSO4 침전물을 포함하는 용액을 여과하고, 불순물을 제거하기 위하여 고체(BaSO4 침전물)와 액체(Pb(NO3)2 용액)를 분리하고; (a5) 단계(a4)에서 얻어진 여과물 액체(Pb(NO3)2 용액)를 취하고 침전물 Pb2+에 다시 상기 SO4 2-를 첨가하여 PbSO4 침전물을 얻고; (a6) pH 값을 8-10로 조절하기 위하여 단계(a5)에서 얻어진 PbSO4 침전물을 포함하는 용액에 강한 알칼리성 용액을 첨가하여 3PbO·PbSO4·H2O(삼염기성 황산 납)를 제조하고, 얻어진 3PbO·PbSO4·H2O(삼염기성 황산 납)를 세척 및 건조하는 것을 포함한다.
화학 방정식은 다음과 같이 표시될 수 있다:
제 1 침전화: Pb2 + + SO4 2 - → PbSO4
Ba2 + + SO4 2 - → BaSO4
침전물의 변형: PbSO4 + CO3 2 - → PbCO3 + SO4 2 -
침전물의 용해: PbCO3 + 2HNO3 → Pb(NO3)2 + H2O + CO2
제 2 침전화: Pb2 + + SO4 2 - → PbSO4
생성물의 합성: 4PbSO4 + 6OH- → 3PbO·PbSO4·H2O + 3SO4 2 - + 2H2O
더욱 바람직하게는, 단계(4)는 (a1) 20% 수산화나트륨 용액을 침출액 속에 첨가하고, 침출액의 pH 값을 1로 조절하고; n(SO4 2-):n(Pb2+)=1.2~1.5:1의 비에 따라 SO4 2-를 침출액 속에 첨가하고, Pb2+ 및 Ba2+를 침전시켜 PbSO4 및 BaSO4 침전물을 수득하고; (a2) n(CO3 2-):n(Pb2+)=2~2.5:1의 비에 따라 CO3 2-를 단계(a1)에서 얻어진 PbSO4 및 BaSO4 침전물을 포함하는 침출액에 첨가하고, PbSO4 침전물을 PbCO3 침전물로 변형시키고, (a3) HNO3 용액을 단계 (a2)에서 얻어진 PbCO3 및 BaSO4 침전물을 포함하는 침출액에 첨가하고, PbCO3를 HNO3와 반응시켜 Pb(NO3)2 및 BaSO4 침전물을 포함하는 용액을 얻고; (a4) 단계(a3)에서 얻어진 Pb(NO3)2 및 BaSO4 침전물을 포함하는 용액을 여과하고, 불순물을 제거하기 위하여 고체(BaSO4 침전물) 및 액체(Pb(NO3)2 용액)를 분리하고; (a5) 단계(a4)에서 얻어진 여과물 액체(Pb(NO3)2 용액)를 제공하고 고 순도의 PbSO4를 얻기 위해 침전물 Pb2+에 n(SO4 2-):n(Pb2+)=1.2~1.5:1의 비에 따라 SO4 2-를 첨가하고; (a6) pH 값을 9로 조절하도록 20% NaOH 용액을 단계(a5)에서 얻어진 PbSO4 침전물을 포함하는 용액에 첨가하여 3PbO·PbSO4·H2O(삼염기성 황산 납)를 제조하고, 얻어진 생성물 3PbO·PbSO4·H2O(삼염기성 황산 납)를 세척 및 건조하는 것을 포함한다.
선택적으로, 단계(4)는 (b1) 상기 침출액의 pH 값을 11-12로 조절하고; Pb2+를 침전시켜 Pb(OH)2 침전물을 얻고; (b2) 단계(b1)에서 얻어진 Pb(OH)2 침전물을 포함하는 침출액을 여과하고, 불순물을 제거하기 위하여 Pb(OH)2 침전물을 함유하는 고체와 액체를 분리하고; (b3) 단계(b2)에서 얻어진 Pb(OH)2 침전물을 함유하는 고체 앙금을 취하고, pH 값을 0.5-1로 조절하기 위하여 Pb(OH)2 침전물을 함유하는 고체 앙금에 HNO3 용액을 첨가하고, Pb(OH)2를 HNO3와 반응시켜 Pb(NO3)2를 포함하는 용액을 얻고; (b4) Pb2+를 침전시키기 위하여 단계(b3)에서 얻어진 Pb(NO3)2를 포함하는 용액에 SO4 2-를 첨가하여 PbSO4를 얻고; (b5) pH 값을 8-10로 조절하기 위하여 단계(b4)에서 얻어진 PbSO4 침전물을 포함하는 용액에 강한 알칼리성 용액을 첨가하여 3PbO·PbSO4·H2O(삼염기성 황산 납)를 제조하고, 얻어진 생성물 3PbO·PbSO4·H2O(삼염기성 황산 납)를 세척 및 건조하는 것을 포함한다. 본 발명에서, 침출액은 Al3+, Mg2+ 및 Ca2+ 금속 이온을 함유할 수 있고, pH 11-12의 Al(OH)3, Mg(OH)2 및 Ca(OH)2 침전물을 형성하도록 침전된다. 고체와 액체가 분리되었을 때, 상기 침전물과 Ba2+를 분리하는 목적이 성취된다.
화학 반응식은 다음과 같이 표시될 수 있다:
제 1 침전화: Mn + + nOH- → M(OH)n(M은 Pb를 나타내고, Al, Mg 및 Ca를 함유할 수 있다)
침전물의 용해: M(OH)n + nHNO3 → M(NO3)n + nH2O
제 2 침전화: Pb2 + + SO4 2 - → PbSO4
생성물의 합성: 4PbSO4 + 6OH- → 3PbO·PbSO4·H2O + 3SO4 2 -+2H2O
더욱 바람직하게는, 단계(4)는 (b1) 침출액의 pH 값을 12로 조절하기 위해 NaOH를 첨가하고; Pb(OH)2 침전물을 얻기 위해 Pb2+를 침전시키고; (b2) 단계(b1)에서 얻어진 Pb(OH)2 침전물을 포함하는 침출액을 여과하고, 불순물을 제거하기 위하여 Pb(OH)2 침전물을 포함하는 고체와 액체를 분리하고; (b3) 단계(b2)에서 얻어진 Pb(OH)2 침전물을 포함하는 고체 앙금을 취하고, pH 값을 1로 조절하기 위해 HNO3 용액을 Pb(OH)2 침전물을 포함하는 고체 앙금에 첨가하고; Pb(NO3)2를 포함하는 용액을 얻기 위하여 Pb(OH)2를 HNO3와 반응시키고; (b4) Pb2+를 침전시키기 위하여 n(SO4 2-):n(Pb2+)=1.5~2:1의 비에 따라 단계(b3)에서 얻어진 Pb(NO3)2를 포함하는 용액에 SO4 2-를 첨가하여 PbSO4를 얻고; (b5) pH 값을 9로 조절하기 위해 20% NaOH 용액을 첨가하여 3PbO·PbSO4·H2O(삼염기성 황산 납)를 제조하고, 얻어진 생성물 3PbO·PbSO4·H2O(삼염기성 황산 납)를 세척 및 건조하는 것을 포함한다.
본 발명에서, pH 값을 12로 조절하기 위해 NaOH를 첨가하는 단계는 바람직하게는 다음과 같이 실행된다: pH 값을 6으로 조절하기 위해 고체 NaOH를 첨가한 후, 고체 NaOH가 pH 값을 종점으로 조절하도록 직접 사용될 때 일어날 수 있는 부적절한 조절을 피하기 위해 pH 값을 12로 조절하도록 10mol/L NaOH 용액을 첨가한다.
본 발명에서 얻은 Pb 함유 화학적 생성물, PbO·PbSO4·H2O는 열 안정제, 와이어 및 케이블을 제조하는데 널리 사용될 수 있고 과정은 잘 일치하며, 사용시에 높은 경제적 가치를 가진다.
본 발명에 제공된 납 함유 폐유리로부터 납을 재생하기 위한 방법은 다음의 유익한 효과를 가진다.
(1) 환경에 대한 납의 유해한 효과를 감소 또는 제거하기 위해, 폐기물 CRT를 합리적으로 처리한다.
(2) 다양한 범위의 용도의 납 함유 화학적 생성물을 생산하고, 우수한 경제적 효과를 만들기 위해 폐기물에서 금속 납을 효과적으로 사용하고, 다른 유용한 기능성 재료를 생산하기 위해 납-제거 부스러기를 사용하여, 폐기물을 재산으로 변화시킨다.
(3) 합리적이고 실현 가능하며, 오염이 적으며 산업화된다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시태양의 흐름도 A이다.
도 3은 본 발명의 실시태양의 흐름도 B이다.
다음 설명은 본 발명의 바람직한 실시태양을 더욱 상세하게 서술할 것이다. 당업자는 본 발명이 원리의 취지 내에서 변형되어 실시될 수 있고 변형은 또한 본 발명의 보호 범위 내인 것을 인식할 것을 알아야 한다. 도 1은 본 발명의 흐름도이다.
실시예 1
도 2에 도시된 대로, 납 함유 폐유리로부터 납을 재생하는 방법은 다음 단계를 포함한다:
(1) 납 함유 유리를 제공하고, 기계적으로 분쇄하고, 납 분말 함유 유리를 얻기 위해 볼 밀링하고 체질하는 단계;
원료로서 CRT의 깔때기 유리를 제공하고, 납 함유 유리를 1cm의 입자 크기로 사전에 기계적으로 분쇄한 후, 볼 밀링 장치로 CRT의 깔때기 유리를 더 분쇄하고, CRT의 깔때기 유리 분말을 수집하고 이후 사용을 위해 80 메시 체에 통과시킨다.
CRT의 깔때기 유리의 성분을 검사하고, 결과는 표 1에 도시된다:
CRT의 깔때기 유리의 성분
검사 항목 Pb% SiO2% Al% Mg% Ca% Na%
결과 21.43 51.3 1.58 0.081 0.046 11.45
(2) 배소된 재료를 얻기 위해 납 분말 함유 유리를 알칼리성 용액으로 배소하는 단계;
고체 NaOH를 제공하고 1:1의 질량비에 따라 CRT의 깔때기 유리와 혼합하고, 페이스트를 얻기 위해 물과 균질화하고; 배소된 재료를 얻기 위해 3시간 동안 500℃에서 페이스트를 배소한다. 이런 단계는 유리의 네트워크 구조를 파괴하여 네트워크 구조에 둘러싸인 PbO를 유리시키기 위해 실행된다.
(3) 아세트산과 질산을 제공하고, 침출제를 제조하기 위해 혼합하고, 침출액을 얻기 위해 침출제에 배소된 재료를 침지하는 단계
75mL의 아세트산(17mol/L) 및 150mL의 질산(15mol/L)을 제공하고 침출제를 제조하기 위해 잘 혼합한다. CRT 배소된 재료의 깔때기 유리의 50g을 취하고, 250mL의 물을 첨가한 후, 침출제 속에 놓고, 침출액을 얻기 위해 4시간 동안 60℃에서 침지한다. 침지 단계는 PbO를 침출제 속에 용해하기 위해 실행된다.
(4) 침출액의 pH 값을 조절하고, 침전물을 얻기 위해 금속 이온을 침전시키고, 침전물을 변형시키고, 불순물을 분리하고 제거하고, 납 함유 화학적 생성물을 얻기 위해 세척하고 건조하는 단계
20% 수산화나트륨 용액을 침출액 속에 첨가하고, 침출액의 pH 값을 1로 조절하고; n(SO4 2 -):n(Pb2 +)=1.2의 비에 따라 K2SO4를 침출액 속에 첨가하고, PbSO4 및 BaSO4 침전물을 얻기 위해 Pb2 + 및 Ba2 +를 침전시키고; n(CO3 2 -):n(Pb2 +)=2:1의 비에 따라 140g/L의 Na2CO3 용액을 첨가하고, PbSO4 침전물을 PbCO3로 변형하고, HNO3 용액을 첨가하고, pH 값을 0.5로 조절하고, Pb(NO3)2를 얻기 위해 매우 작은 양의 불순물과 반응시키고; 여과하고, 고체(BaSO4) 및 액체(Pb(NO3)2)를 분리하고, 불순물을 제거하고; 여과물 액체를 취하고 고 순도의 PbSO4를 얻기 위해 침전물 Pb2 +에 n(SO4 2-):n(Pb2+)=1.2:1의 비에 따라 Na2SO4를 첨가하고; 마지막으로, pH 값을 9로 조절하도록 20% NaOH 용액을 첨가하고, 세척하고, 생성물 PbO·PbSO4·H2O(삼염기성 황산 납)을 얻도록 건조한다.
실시예 2
도 3에 도시된 대로, 납 함유 폐유리를 처리하는 방법은 다음을 포함한다:
(1) 원료로서 CRT의 깔때기 유리를 제공하고, 납 함유 유리를 3cm의 입자 크기로 사전에 기계적으로 분쇄한 후, 볼 밀링 장치로 CRT의 깔때기 유리를 더 분쇄하고, CRT의 깔때기 유리 분말을 수집하고 이후 사용을 위해 100 메시 체에 통과시키는 단계;
(2) 배소된 재료를 얻기 위해 납 분말 함유 유리를 알칼리성 용액으로 배소하는 단계;
고체 NaOH를 제공하고 1:1의 질량비에 따라 CRT의 깔때기 유리와 혼합하고, 페이스트를 얻기 위해 물과 균질화하고; 배소된 재료를 얻기 위해 13시간 동안 600℃에서 페이스트를 배소한다. 배소된 재료를 분쇄하고 80메시 체에 통과시킨다.
이런 단계는 유리의 네트워크 구조를 파괴하여 네트워크 구조에 둘러싸인 PbO를 유리시키기 위해 실행된다.
(3) 아세트산과 질산을 제공하고, 침출제를 제조하기 위해 혼합하고, 침출액을 얻기 위해 침출제에 배소된 재료를 침지하는 단계
60mL의 아세트산(17mol/L) 및 60mL의 질산(15mol/L)을 제공하고 침출제를 제조하기 위해 잘 혼합한다. CRT 배소된 재료의 깔때기 유리의 20g을 취하고, 100mL의 물을 첨가한 후, 침출제 속에 놓고, 침출액을 얻기 위해 3시간 동안 80℃에서 침지한다. 침지 단계는 PbO를 침출제 속에 용해하기 위해 실행된다.
(4) 침출액의 pH 값을 조절하고, 침전물을 얻기 위해 금속 이온을 침전시키고, 침전물을 변형시키고, 불순물을 분리하고 제거하고, 납 함유 화학적 생성물을 얻기 위해 세척하고 건조하는 단계
침출액의 pH 값을 6으로 조절하기 위해 고체 NaOH를 첨가한 후, pH 값을 12로 조절하기 위해 10mol/L NaOH 용액을 첨가하고; Pb(OH)2 침전물을 얻기 위해 Pb2 +를 침전시키고; 여과하고, 고체와 액체를 분리하고, 불순물을 제거하고; 고체 앙금을 취하고, pH 값을 1로 조절하기 위해 HNO3 용액을 첨가하고, Pb(NO3)2를 얻기 위해 반응시키고; PbSO4를 얻기 위해 침전물 Pb2 +에 n(SO4 2 -):n(Pb2 +)=1.5:1의 비에 따라 Na2SO4를 첨가하고; 마지막으로, pH 값을 9로 조절하도록 20% NaOH 용액을 첨가하고, 세척하고, 생성물 PbO·PbSO4·H2O(삼염기성 황산 납)을 얻도록 건조한다.
효과 실시예
방법 1
구체적인 단계에 대한 상세내용은 실시예 1 참조.
(1) 침지 실험
침지 단계는 유리의 네트워크 구조에 둘러싸인 PbO를 적절한 침출제에 용해하는 과정을 의미한다. 본 실험에서, 유리는 알칼리성 용액과 미리 배소된 후, 특정 온도에서 침출제로서 질산-아세트산을 사용하여 침지된다. 결과는 표 2에 도시된다. 침출 비율은 95% 이상에 도달할 수 있고, 유리에서 납의 함량은 처리된 후 1% 이하로 떨어진다.
침지 실험에 대한 직교배열 표
열 1 2 3 4 결과
인자 배소
온도/℃		 반응
온도/℃		 HAc
/mL		 HNO3
/mL		 H+
/mol.L- 		앙금에서 납의 함량
/%		 침출
비율 %
실험 1 500 60 50 50 1.81 7.8 74.99
실험 2 500 80 100 100 3.67 1.76 95
실험 3 500 100 150 150 3.95 0.84 97.77
실험 4 600 60 100 150 4.04 1.71 94.6
실험 5 600 80 150 50 1.28 0.75 97.95
실험 6 600 100 50 100 3.69 0.59 98.26
실험 7 700 60 150 100 4.64 0.9 96.77
실험 8 700 80 50 150 8.26 0.68 98.46
실험 9 700 100 100 50 1.2 0.8 97.95
직교배열 실험의 결과에 대한 분석표
열 1 2 3 4
인자 배소
온도/℃		 반응
온도/℃		 HAc/mL HNO3/mL 결과
실험 1 1 1 1 1 74.99
실험 2 1 2 2 2 95
실험 3 1 3 3 3 97.77
실험 4 2 1 2 3 94.6
실험 5 2 2 3 1 97.95
실험 6 2 3 1 2 98.26
실험 7 3 1 3 2 96.77
실험 8 3 2 1 3 98.46
실험 9 3 3 2 1 97.98
평균값 1 89.253 88.787 90.570 90.307
평균값 2 96.937 97.137 95.860 96.677
평균값 3 97.737 98.003 97.497 96.943
범위 8.484 9.216 6.927 6.636
중요 순서로 배열한 인자 반응 온도>배소 온도> HAc의 양
Figure 112013016083174-pct00001
HNO3의 양
최적 수준 3(100) 3(700) 3(150) 3(150)
최적 조합 반응 온도 3(100), 배소 온도 3(700), HAc의 양 3(150), HNO3의 양 3(150)
결론:
표 3에 도시된 최적 조합은 반응 온도 3(100℃), 배소 온도 3(700℃), HAc의 양 3(150mL) 및 HNO3의 양 3(150mL)을 포함한다.
그러나, 실제 생산에 적용될 때, 침출 비율은 다음 조합 조건하에서 매우 높다(97.5%): 반응 온도 2(80℃), 배소 온도 2(600℃), HAc의 양 2(100mL) 및 HNO3의 양 2(100mL).
(2) 제 1 침전화
용액에서 Pb2 + 및 Ba2 +는 침전물로 변형되고 그런 후에 분리된다. 구체적으로, 침출액에 수산화나트륨을 첨가하고, 침출액의 pH 값을 조절하고; SO4 2 -를 침출액에 첨가하고, PbSO4 및 BaSO4 침전물을 얻기 위해 Pb2 + 및 Ba2 +를 침전시킨다.
다른 산도에서 K2SO4에 의해 침전된 Pb2 +의 침전화 비율은 표 4에 도시된다:
다른 산도에서 K2SO4에 의한 Pb2 +의 침전화
최초 용액 침전된 용액 PbSO4 고체 침전물*1 침전화 비율*2
H+mol.L-1 Vol.
V2/mL		 PbC1'/g/L CaC2'/mg/L BaC3'/mg/L 질량
g		 Pb% Ca% Ba% Pb% Ca% Ba%
0.09
 FL
530m(M)		 0.037
0.0199
g		 433.5
0.2298g
 0.2
0.0001g		 3.58
m(M)		 61.02
2.03g		 0.02
0.0007g		 0.85
0.0283g		 98.07 0.26 96.59
RW
745m(M)		 0.0275
0.0208g		 5.6
0.0417g		 1.2
0.0009g
0.38
 FL
500m(M)		 0.4484
0.2442g		 470.2
0.2351g		 7.1
0.0036g		 3.35m(M) 62.99
2.11g		 0.052
0.0017g		 0.04
0.0013g		 88.36 0.6 22.4
RW
940m(M)		 0.036
0.0338g		 4.5
0.0423g		 1.0
0.0009g
1.09
 FL
500m(M)		 1.56
0.78g		 477.7
0.2389g		 7.3
0.0037g		 2.19m(M) 62.27
1.36g		 0.048
0.0015g		 0.01
0.0002g		 62.41 0.6 4.17
RW
800m(M)		 0.0483
0.0386g
 7.6
0.0061g		 1.1
0.0009g
2.07
 FL
500m(M)		 2.38
1.19g		 432.5
0.2163g		 7.1
0.0036g		 1.92m(M) 54.41
1.04g		 0.01
0.0002g		 0.0067
0.0001g		 45.59 0.1 2.17
RW
925m(M)		 0.0552
0.0511g		 6.1
0.0056g		 1.0
0.0009g
(FL: 여과물 액체; RW: 세척수
PbSO4 고체 침전물*1: Pb의 이론적 질량 비율: 68.33%, 적은 BaSO4, CaSO4BaSO4, CaSO4 함유
침전화 비율*2: M 침전물/M(여과물 액체 + 세척수 + 침전물))
결론: H+ 농도는 도 4에 도시된 대로, 시스템의 침전화에 큰 영향을 미치며, Pb의 침전화 비율은 H+ 농도가 0.09일 때 98.07%에 도달한 후, 시스템의 산도가 증가함에 따라 감소하며; H+ 농도가 0.38일 때, Pb의 침전화 비율은 88.36%이며, 90%이하이다. 따라서, 시스템의 H+ 농도가 너무 클 수 없다. 다시 말하면, 높은 침전화 비율를 보장한다는 전제하에서, 시스템의 산도는 침전화 전에 조절돼야 한다(pH 값을 약 1로 증가시킨다).
(3) 침전물의 변형
2가지 형태의 금속 이온을 함유하는 HAc-HNO3 용액을 최초 여과물 액체의 양의 4배 만큼 제조하고, 2가지 형태의 최초 침출된 금속의 농도는 Pb: 30g/L 및 Ca: 3g/L이며, 그런 후에 용액의 pH 값을 1로 조절하고, 1.5배 과량인 Na2SO4를 사용하여 침전시키고, 여과하고 세척한 후, 140g/L의 Na2SO4 용액을 사용하여 PbSO4 침전물을 변형시키고, 세척하고 여과하고, 마지막으로, 침전물을 HNO3로 용해하고, 용액의 pH 값을 약 1인 종점에 고정하고, 1시간 동안 반응시키고 검사 결과는 표 5에 도시된다.
침전물 변형에 대한 Na2CO3의 초과 계수의 작용(PbSO4를 PbCO3로 변형)(Na2CO3의 농도는 140g/L이며, 종점에서 pH 값은 1이다)
실험 번호
 초과 계수
 용해된 여과물 액체
Vol.mL Pb(g/L) Ca(g/L)
최초 Pb(NO3)2 용액의 제조 330mL 30g/L
10g		 3g/L
1g

1
1.5
 330mL 33.88g/L 20.8mg/L
질량 11.18g 0.006864g
변형 비율 100% 0.6864%

2
2
 190mL 55.05g/L 38.6mg/L
질량 10.46g 0.007334g
변형 비율 100% 0.7334%

3
2.5
 220mL 43.67g/L 33.4mg/L
질량 9.61g 0.0735g
변형 비율 96.1% 7.35%
결론: 다른 초과 계수의 Na2CO3 용액에 의해 변형된 후 Pb의 모든 변형 비율은 96%보다 크다.
(4) 생성물의 합성
합성 실험, 시스템의 종점을 20% 수산화나트륨 용액을 사용하여 9로 조절하고 결과는 표 6에 도시된다:
합성 실험
지수
 HG2.1053-77
지수		 실험
제 1
등급		 제 2
등급
외관 백색 백색 백색 백색 백색 백색 백색
납의 총량(PbO%) 89.0±1.0 89.0±1.5 88.9 88.62 88.5 88.6 88.5
SO3(%) 8.0±0.5 8.0±1.0 7.6 8.3 8.4 7.8 8.7
결론 제 1등급 제 1등급 제 1등급 제 1등급 제 2등급
결론: 산업 표준과 비교하여, 합성된 생성물은 제 1등급 제품의 표준과 일치한다.
방법 2
구체적인 단계에 대한 세부내용은 실시예 2 참조.
(1) 침지 실험
방법 1 참조.
(2) 침전화
최초 여과물 액체의 pH 값을 NaOH로 10~14로 조절하고, 여러 금속의 침전화 비율은 표 7에 도시된다:
침전물에 대한 침출된 최초 용액의 종점에서 pH 값을 조절하기 위한 고체 NaOH를 사용하는 효과
Pb Ba Ca
최초 용액(1000mL) 3.75g/L(3.75g) 189.0mg/L(0.189g) 128.0mg/L(0.128g)

pH
값
=10

 여과물 액체
(1840ml)		 419.6mg/L(0.772g) 87.9mg/L(0.162g)
세척수
(1980mL)		 11.9mg/L(0.024g) 7.0mg/L(0.01g)
앙금(6.01g) 46.03%(2.77g) 0.0127%(0.0007g) 0.0001%(6.01x10-6g)
침전화 비율
(전체)		 77.8%(3.56g) 0.4%(0.1727g) 0%

pH
값
=12

 여과물 액체
(1100mL)		 48.6mg/L(0.053g) 118.1mg/L(0.130g)
세척수
(2500mL)		 24.7mg/L(0.0618g) 8.0mg/L(0.02g)
앙금(4.6g) 51.76%(2.38g) 0.01%(0.0005g) 0.0001%(6.01x10-6g)
침전화 비율(전체) 95.58%(2.49g) 0.33%(0.151g) 0%

pH
값
=14

 여과물 액체
(1100mL)		 2.75g/L(3.025g) 104.5mg(L(0.115g)
세척수
(2500mL)		 115.4mg/L
(0.2885g)		 10mg/L(2.5x10-5g)
앙금(2.14g) 7.16%(0.153g) 0.05%(0.0012g) 0.0001%(2.14x10-6)
침전화 비율(전체) 4.41%(3.467g) 1.0%(0.1162g) 0%
침전화 비율 = M 침전물/M(여과물 액체 + 세척수 + 침전물)
침전화 비율(전체): 전자는 침전화 비율이며, 후자는 평형 계산에서 금속의 총량이다.
결론: pH 값은 너무 낮고, Pb의 침전화 비율은 낮고; pH 값이 12일 때, Pb의 침전화 비율은 증가하나, pH 값이 14로 증가할 때, Pb의 침전화는 감소하는데 이는 Pb(OH)2가 강한 알칼리에 용해될 수 있어서, 침전화에 대한 종점에서 최대 pH 값이 12이기 때문인 것을 알 수 있다.
(3) 용해 및 침전화
데이터는 제 1 침전화와 동일하다.
(4) 생성물의 합성
pH 값을 0.5 내지 1로 조절하기 위해 적절하게 농축된 HNO3를 슬러리성 젖은 Pb(OH)2 용액 속에 첨가하고, 1.5 ~ 2배 과량인 Na2SO4를 첨가하고, PbSO4를 얻기 위해 침전시킨 후, 표 8에 도시된 산업 표준을 충족하는 삼염기 황산 납을 얻기 위해 슬러리성 PbSO4의 pH 값을 9로 조절하도록 20% 수산화나트륨을 첨가한다:
삼염기성 황산 납 생성물에 대한 품질 표준
지수
 HG2.1053-77 지수 시도 생성물
제 1 등급 제 2 등급 1차 시도 2차 시도
외관 백색, 분명한 기계적 불순물이 없다 백색 및 옅은 노랑, 분명한 기계적 불순물이 없다 백색, 불순물 없음 백색, 불순물 없음
납(PbO%)의 총량 89.0±1.0 89.0±1.5 89.3 89.3
SO3(%) 8.0±0.5 8.0±1 7.05 7.93
Ba(%) 필요조건 없음 필요조건 없음 0.55 0.54
결론 제 2 등급 제 1 등급
결론: 이런 방법의 공정 흐름은 산업 표준과 비교하여 매우 짧고, 합성된 생성물은 제 1 등급 제품의 표준을 충족한다.
상기 두 방법과 비교하여, 소비된 산과 알칼리성 용액이 "침전물을 얻기 위해 금속 이온을 침전시키고, 불순물들을 분리하고 제거하는 단계"에서 적기 때문에 방법 1은 비용을 조절하는데 유리한 방법이다;
방법 2는 침전물의 변형 단계가 생략되기 때문에 더욱 간단한 방법이다.
본 발명의 Pb 함유 화학적 생성물인 PbO·PbSO4·H2O는 열 안정제, 와이어 및 케이블 제조에 널리 사용될 수 있고 과정은 잘 일치하며, 사용시에 높은 경제적 가치를 가진다.

Claims (10)

  1. 납 함유 폐유리 처리 방법으로서,
    (1) 납 함유 유리를 제공하고, 기계적으로 분쇄하고, 납 함유 유리를 볼 밀링하고 체질하여 납 분말 함유 유리를 얻는 단계;
    (2) 납 분말 함유 유리를 알칼리성 용액으로 배소(roasting)하여 배소된 재료(roasted material)를 얻는 단계;
    (3) 폴리카복실산 착화제 및 질산을 제공하고, 폴리카복실산 착화제 및 질산을 혼합하여 침출제를 제조하고, 침출제에 배소된 재료를 침지하여 침출액을 얻는 단계;
    (4) 침출액의 pH 값을 조절하고 금속 이온을 침전하여 침전물을 얻고, 불순물을 분리하기 위하여 침출액으로부터 침전물과 액체를 분리하고, 침전물을 세척하고 건조하여 납 함유 화학적 생성물을 얻는 단계를 포함하는 것인 납 함유 폐유리 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계(2)에서 배소 온도는 500℃ 내지 700℃의 범위인 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 단계(2)에서 배소 온도는 600℃인 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계(3)에서 상기 폴리카복실산 착화제는 아세트산 또는 에디트산인 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    단계(3)에서 상기 폴리카복실산 착화제는 아세트산이며, 3:1 내지 9의 부피비에 따라 질산과 혼합되는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계(3)에서 침지 온도는 60℃ 내지 100℃의 범위인 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 단계(3)에서 침지 온도는 80℃인 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계(4)는 (a1) 침출액의 pH 값을 1-3으로 조절하고, 침전화제 SO4 2-를 침출액에 첨가하고, Pb2+ 및 Ba2+를 침전하여 PbSO4 침전물 및 BaSO4 침전물을 얻고; (a2) CO3 2-를 단계(a1)에서 얻어진 PbSO4 침전물 및 BaSO4 침전물을 포함하는 침출액에 첨가하고, 상기 PbSO4 침전물을 PbCO3 침전물로 변형하고; (a3) HNO3 용액을 단계(a2)에서 얻어진 PbCO3 침전물 및 BaSO4 침전물을 포함하는 침출액에 첨가하고, PbCO3를 HNO3와 반응시켜 Pb(NO3)2 및 BaSO4 침전물을 포함하는 용액을 얻고; (a4) 단계(a3)에서 얻어진 Pb(NO3)2 및 BaSO4 침전물을 포함하는 용액을 여과하고, 불순물을 제거하기 위하여 고체인 BaSO4 침전물과 액체인 Pb(NO3)2 용액을 분리하고; (a5) 단계(a4)에서 얻어진 여과물 액체인 Pb(NO3)2 용액을 취하고 침전물 Pb2+에 다시 상기 침전화제 SO4 2-를 첨가하여 PbSO4 침전물을 얻고; (a6) pH 값을 8-10로 조절하기 위하여 단계(a5)에서 얻어진 PbSO4 침전물을 포함하는 용액에 강한 알칼리성 용액을 첨가하여 3PbO·PbSO4·H2O를 제조하고, 얻어진 3PbO·PbSO4·H2O를 세척 및 건조하는 것을 포함하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단계(4)는 (b1) 상기 침출액의 pH 값을 11-12로 조절하고; Pb2+를 침전시켜 Pb(OH)2 침전물을 얻고; (b2) 단계(b1)에서 얻어진 Pb(OH)2 침전물을 포함하는 침출액을 여과하고, 불순물을 제거하기 위하여 Pb(OH)2 침전물을 함유하는 고체와 액체를 분리하고; (b3) 단계(b2)에서 얻어진 Pb(OH)2 침전물을 함유하는 고체 앙금을 취하고, pH 값을 0.5-1로 조절하기 위하여 Pb(OH)2 침전물을 함유하는 고체 앙금에 HNO3 용액을 첨가하고, Pb(OH)2를 HNO3와 반응시켜 Pb(NO3)2를 포함하는 용액을 얻고; (b4) Pb2+를 침전시키기 위하여 단계(b3)에서 얻어진 Pb(NO3)2를 포함하는 용액에 SO4 2-를 첨가하여 PbSO4를 얻고; (b5) pH 값을 8-10로 조절하기 위하여 단계(b4)에서 얻어진 PbSO4 침전물을 포함하는 용액에 강한 알칼리성 용액을 첨가하여 3PbO·PbSO4·H2O를 제조하고, 얻어진 3PbO·PbSO4·H2O를 세척 및 건조하는 것을 포함하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 침출액의 pH 값을 11-12로 조절하는 상기 단계는 상기 침출액의 pH 값을 6으로 조절하기 위해 고체 NaOH를 첨가한 후, 상기 침출액의 pH 값을 11-12로 조절하기 위해 10mol/L NaOH 용액을 첨가하여 실행되는 방법.
KR1020137004473A 2010-08-09 2010-10-27 납 함유 폐유리로부터 납을 재생하는 방법 KR101552641B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010249152.7 2010-08-09
CN2010102491527A CN102372431B (zh) 2010-08-09 2010-08-09 一种处理废旧含铅玻璃的方法
PCT/CN2010/078160 WO2012019383A1 (zh) 2010-08-09 2010-10-27 一种从废旧含铅玻璃中回收铅的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130058038A KR20130058038A (ko) 2013-06-03
KR101552641B1 true KR101552641B1 (ko) 2015-09-14

Family

ID=45567303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137004473A KR101552641B1 (ko) 2010-08-09 2010-10-27 납 함유 폐유리로부터 납을 재생하는 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8771620B2 (ko)
EP (1) EP2604711B1 (ko)
JP (1) JP5596232B2 (ko)
KR (1) KR101552641B1 (ko)
CN (1) CN102372431B (ko)
WO (1) WO2012019383A1 (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2831274A1 (en) * 2011-03-29 2012-10-04 Greene Lyon Group, Inc. Systems and methods for processing lead-containing glass
WO2013152260A1 (en) * 2012-04-06 2013-10-10 Advanced Technology Materials, Inc. Removal of lead from solid materials
CN102730746A (zh) * 2012-07-09 2012-10-17 昆山市千灯三废净化有限公司 高纯电镀级硫酸铜除铅工艺
CN108842063A (zh) * 2014-01-16 2018-11-20 北京化工大学 一种从含氧化铅废料中回收氧化铅的方法
US9670565B2 (en) 2014-06-20 2017-06-06 Johnson Controls Technology Company Systems and methods for the hydrometallurgical recovery of lead from spent lead-acid batteries and the preparation of lead oxide for use in new lead-acid batteries
US9751067B2 (en) 2014-06-20 2017-09-05 Johnson Controls Technology Company Methods for purifying and recycling lead from spent lead-acid batteries
JP6150182B2 (ja) * 2015-01-13 2017-06-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 鉛ガラスからの鉛の分別方法及び装置
US10062933B2 (en) 2015-12-14 2018-08-28 Johnson Controls Technology Company Hydrometallurgical electrowinning of lead from spent lead-acid batteries
ITUA20161987A1 (it) * 2016-03-24 2017-09-24 E V H S R L Processo per il trattamento dei tubi catodici a fine vita
KR101706714B1 (ko) * 2016-06-22 2017-02-15 유의훈 Pb계 유리분말 함유 전자파 차폐재 및 그의 제조방법
CN108728663A (zh) * 2017-04-17 2018-11-02 西部矿业股份有限公司 一种火法处理crt含铅玻璃回收铅的方法
CN107385227A (zh) * 2017-07-25 2017-11-24 上海第二工业大学 一种含铅玻璃中铅的机械化学回收方法
CN109336379B (zh) * 2018-11-30 2021-10-01 湖北新华光信息材料有限公司 一种硫系玻璃废渣再利用方法及所得玻璃
CN110484263B (zh) * 2019-07-02 2021-11-23 广东省生态环境技术研究所 一种复合淋滤剂及其应用
CN110438343A (zh) * 2019-09-05 2019-11-12 扬州大学 一种废阴极射线管锥玻璃湿球磨分离铅的方法
CN113880133B (zh) * 2021-09-23 2023-06-23 烟台金潮宇科蓄电池有限公司 铅酸蓄电池用四碱式硫酸铅的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005313033A (ja) 2004-04-27 2005-11-10 Potters-Ballotini Co Ltd ガラス材料のリサイクル方法
JP2006161080A (ja) 2004-12-03 2006-06-22 Univ Nihon 鉛含有ガラスから鉛を抽出する方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE790476A (fr) * 1971-10-29 1973-04-24 Champion Spark Plug Co Procede de preparation d'emaux au plomb
JPS5913629A (ja) * 1982-07-09 1984-01-24 Sakai Chem Ind Co Ltd 塩基性硫酸鉛の製造方法
US5350121A (en) * 1991-12-09 1994-09-27 Falcon United Ltd. Method for recycling glass
JPH1150168A (ja) * 1997-07-31 1999-02-23 Canon Inc 光学ガラス汚泥からレアアースメタル成分を回収する方法
JP3792056B2 (ja) * 1998-10-05 2006-06-28 日鉱金属株式会社 鉛滓からの鉛、錫、ビスマスの分離方法
JP3663434B2 (ja) * 2001-05-24 2005-06-22 独立行政法人産業技術総合研究所 鉛を含むガラス廃棄物からの鉛の分離方法
WO2003024879A1 (fr) * 2001-09-12 2003-03-27 Japan Science And Technology Agency Procede de recyclage du verre de recuperation et verre recycle
JP2006511718A (ja) * 2002-12-05 2006-04-06 トリ・イー・ホールディング・エルエルシイ ガラス屑から金属を抽出するための方法およびシステム
US6666904B1 (en) * 2002-12-05 2003-12-23 Tri E Holding, Llc Method and system for extracting metal from glass waste
JP4145156B2 (ja) * 2003-01-31 2008-09-03 日本建設技術株式会社 ガラス製造法
JP5145956B2 (ja) * 2008-01-15 2013-02-20 住友金属鉱山株式会社 ルテニウムの分離回収方法
CN101613802A (zh) * 2009-07-13 2009-12-30 中国科学院生态环境研究中心 废旧含铅玻璃回收铅同时生产环保建材的工艺与配套设备

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005313033A (ja) 2004-04-27 2005-11-10 Potters-Ballotini Co Ltd ガラス材料のリサイクル方法
JP2006161080A (ja) 2004-12-03 2006-06-22 Univ Nihon 鉛含有ガラスから鉛を抽出する方法

Also Published As

Publication number Publication date
US8771620B2 (en) 2014-07-08
CN102372431A (zh) 2012-03-14
JP5596232B2 (ja) 2014-09-24
WO2012019383A1 (zh) 2012-02-16
JP2013539408A (ja) 2013-10-24
CN102372431B (zh) 2013-06-26
EP2604711A4 (en) 2017-08-02
EP2604711B1 (en) 2019-05-29
US20130129585A1 (en) 2013-05-23
EP2604711A1 (en) 2013-06-19
KR20130058038A (ko) 2013-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101552641B1 (ko) 납 함유 폐유리로부터 납을 재생하는 방법
KR101933247B1 (ko) 아산화구리 분말 및 그의 제조 방법
EP2813297B1 (en) Method for separating heavy metal from glass
KR101730846B1 (ko) 폐전자기판으로부터 금속의 회수방법
EP2121517A1 (en) Process for the production of nano lead oxides
CN111804905A (zh) 一种微米级球形空心金粉及其制备方法
CN106041113A (zh) 一种纳米吸波材料及制备方法
CN101049966A (zh) 高纯微米级氧化铋微粉的生产方法
CN1876281A (zh) 铜粉
KR101651335B1 (ko) 은이 코팅된 구리입자의 제조방법
CN105734291A (zh) 一种从硫酸锌浸出液中深度除钴的方法
KR101843951B1 (ko) 인듐 함유 타겟 폐기물로부터 인듐 회수 방법
KR20210002405A (ko) 은 분말 및 이의 제조 방법
KR20170030929A (ko) 은 분말의 제조방법
CN117004393B (zh) 一种复合型螯合剂及其制备方法
CN1277750C (zh) 氧化铋微粉的制备方法
CN115595446B (zh) 一种超声波强化重铬酸钾氧化浸出氧化锌烟尘的方法
CN115233026B (zh) 一种铜锡合金的制备方法
CN117964073A (zh) 一种工业废水复合除氟剂的制备方法
JP2010132944A (ja) ニッケル粉の製造方法及び該製造方法により得られたニッケル粉
CN118531220A (zh) 一种从废弃物中回收贵金属的方法
KR102081183B1 (ko) 은 분말의 제조방법
CN115259338A (zh) 一种氯化物改性铅渣协同SiO2除砷的方法
CN117512372A (zh) 一种铜铁有色金属固废深度贫化及制备铜铁合金的方法
CN116254420A (zh) 一种超声辅助-焙尘中和对硫酸锌沉锗后液除砷的方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190826

Year of fee payment: 5