CN108728663A

CN108728663A - 一种火法处理crt含铅玻璃回收铅的方法

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Publication number: CN108728663A
Application number: CN201710249517.8A
Authority: CN
Inventors: 杨建国; 耿继安; 郭辉; 刘超; 朱吉先; 陈友华; 索南才仁; 楚建伟; 唐美蓉; 沈有红; 屈坤; 任余涛; 秦海斌; 蔡文
Original assignee: Qinghai Xiyu Nonferrous Metal Co Ltd; Western Mining Co Ltd
Current assignee: Qinghai Xiyu Nonferrous Metal Co Ltd; Western Mining Co Ltd
Priority date: 2017-04-17
Filing date: 2017-04-17
Publication date: 2018-11-02

Abstract

本发明公开了一种火法处理CRT含铅玻璃回收铅的方法，首先将CRT含铅玻璃经一道颚式破碎机破碎，再经过球磨机将已破碎的铅玻璃磨碎至粒径1mm以下，经过筛分机筛分，通过定量给料机，将碎磨的含铅玻璃与含铅混合矿按一定比例进行下料至造粒***，制成粒径6～8mm，含水8%左右的颗粒，进入底吹炉进行富氧熔炼，温度控制在1000℃左右，并根据渣线情况进行出渣、出铅。底吹炉产出的高铅渣铸块后送鼓风炉，将高铅渣块与焦碳、石灰石等加入鼓风炉，温度控制在1150～1200℃进行还原熔炼，产出粗铅和废渣。本发明利用现有火法炼铅的熔炼工艺和设备，通过改变工艺技术，以CRT玻璃作为有色金属冶金中的助熔剂，通过高温加热作用下破坏玻璃体网络结构，使氧化铅从玻璃网络结构中溶出，同时实现了有色金属冶炼及CRT玻璃回收铅的目的。

Description

一种火法处理CRT含铅玻璃回收铅的方法

技术领域

本发明涉及危险废物处置及资源化利用的技术领域，具体为一种利用火法炼铅的熔炼工艺处理含铅玻璃并回收铅的方法。

背景技术

阴极射线管(Cathode Ray Tube，简称CRT)，曾被广泛应用于电视机、电脑显示器、示波器等电子设备的核心显示部件上。其中，CRT约占到电脑或电视机总质量的2/3，CRT中的玻璃材质占CRT总质量的85％，主要包括屏玻璃、锥玻璃、颈玻璃和封接玻璃等，CRT中的玻璃材质均采用含铅玻璃，上述各部位的含铅量分别为0～4％、20～25％、32～34％和70～80％。

而随着TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display薄膜晶体管液晶显示器)技术的迅猛发展，CRT被逐步淘汰。在20世纪90年代中期，我国开始逐步涌现CRT电视报废的增长趋势，直到2009～2010年达到报废高峰，每年拆解所产生的CRT玻璃将达60万吨，在近20年拆解处理过程中，产生了将近1000万吨的CRT玻璃。研究结果表明，CRT玻璃中铅易于溶出，其浸出浓度超出了我国危险物鉴别标准，属于危险电子废弃物(E-waste)。大量废弃的CRT含铅玻璃若直接堆放或混入生活垃圾中被掩埋，长期在雨水冲刷和酸性腐蚀的情况下，重金属铅会不断溶出，从而进入到土壤或地下水***中，造成生态环境污染，产生难以估量的危害，并且会危及人类的身体健康。因此，废弃CRT玻璃的合理资源化方法和途径成为全球关注的环境问题。

目前由于废弃CRT玻璃的特殊性，国内外回收废弃CRT主要集中在拆解、清洗、屏与锥的分离和用回收后的CRT玻璃制造新的CRT等，进一步开发含铅玻璃材料的制备研究和实际应用还很少。大多数废弃的CRT玻璃的应用研究主要集中在陶瓷、建材材料方面的技术可行性，如研究用于制造玻璃陶瓷、泡沫玻璃等，但还很少注意产品中Pb、Ba等有毒物质的分离和影响。因此，由于Pb、Ba等有毒物质的存在，含Pb的废弃CRT玻璃除用作新CRT生产原料或制作含铅玻璃外，其它实际用途受限。欲消除废弃CRT玻璃的毒性并能够得到利用，必须先对其中的铅元素进行处理。

如，CN101613802A公开发一种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,针对废旧含铅玻璃环境污染严重、资源化利用技术不足的现状，确定了一种适用于废旧含铅玻璃高附加值资源化利用的真空碳热还原工艺并优化了配套设备，在回收废旧含铅玻璃中铅的同时，通过控制条件使剩余的玻璃残渣在回收过程中形成优质环保建材。

由于CRT玻璃长期以来缺乏可行的利用技术，现在多将CRT玻璃进行固化或解毒处理，以降低对环境的影响，但仍没有从根本上解决铅对环境和人类的危害，转化的产品仍是一种潜在的危害。只有将铅从废弃的CRT玻璃中提炼出来，并合理利用，才能从根本上解决废弃CRT玻璃对环境和人类健康的危害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种火法处理CRT含铅玻璃回收铅的方法，该方法能有效从废弃的CRT含铅玻璃中提炼出铅。另外，考虑到CRT含铅玻璃中SiO₂、CaO等含量较高，同时该方法还利用了以CRT含铅玻璃作为有色金属冶金中的助熔剂，通过高温加热(1000～1200℃)作用下破坏玻璃体网络结构，使氧化铅从玻璃网络结构中溶出，同时实现了有色金属冶炼及CRT含铅玻璃回收铅的目的。本发明所提供的方法，处理成本低廉、处理量大、原料适应性强、不产生二次污染物。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种火法处理CRT含铅玻璃回收铅的方法，该方法包括以下步骤：

(1)将CRT含铅玻璃清洗、烘干，经颚式破碎机破碎至粒径小于5cm的颗粒，再经过球磨机将上述颗粒磨碎、并筛分获得粒径小于1mm的CRT含铅玻璃颗粒；

(2)将步骤(1)所得粒径小于1mm的CRT含铅玻璃颗粒、含铅混合矿物原料和辅料混合均匀，输送至造粒***，制成粒径6～8mm，含水量5～15％的颗粒；

(3)将步骤(2)所得粒径6～8mm，含水量5～15％的颗粒，进料至底吹炉中进行富氧熔炼，产出粗铅和高铅渣；

(4)将底吹炉产出的高铅渣铸块后送入鼓风炉，并将焦碳、石灰石加入鼓风炉中，温度控制在1150～1200℃进行还原熔炼3～10小时，产出粗铅和废渣。

其处理工艺流程如图1所示。

优选的，所述步骤(2)中含铅混合矿物原料为铅精矿、氧化铅矿、含铅烟尘中的一种，或其混合物。

优选的，所述步骤(2)中辅料为石灰石。

优选的，所述步骤(2)中含铅混合矿物原料、CRT含铅玻璃颗粒和辅料重量配比为100:5～6:0.3。

优选的，所述步骤(2)所得粒径6～8mm，含水量5～15％的颗粒中，PbO的重量含量为47～53％，FeO的重量含量为9.8～11.6％，SiO₂的重量含量为5.2～6.4％，ZnO的重量含量为4.9～5.3％，CaO的重量含量为2.16～2.4％，S的重量含量为14～14.5％。

优选的，所述步骤(3)中熔炼温度为900～1100℃、时间5～15小时。

本发明中，为避免CRT含铅玻璃对上料皮带的损伤，先将CRT含铅玻璃经一道颚式破碎机破碎至粒径小于5cm，再经过球磨机将已破碎的铅玻璃磨碎至粒径1mm以下，经过筛分机筛分，筛上物料返回球磨机进行碎磨，筛下物料输送至辅料储仓。当上料时，通过定量给料机，将碎磨的铅玻璃与铅混合精矿按一定比例进行下料，经皮带输送至造粒***，制成粒径6～8mm，含水8％左右的颗粒，进入底吹炉进行富氧熔炼，温度控制在1000℃左右，并根据渣线情况进行出渣、出铅。底吹炉产出的高铅渣铸块后送鼓风炉车间，铸块后物料间具有较大缝隙，利于铅的提取，将高铅渣块与焦碳、石灰石等加入鼓风炉，温度控制在1150～1200℃进行还原熔炼，产出粗铅和废渣。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明利用现有火法炼铅的熔炼工艺和设备，通过改变工艺技术，以CRT玻璃作为有色金属冶金中的助熔剂，通过高温加热作用下破坏玻璃体网络结构，使氧化铅从玻璃网络结构中溶出，同时实现了有色金属冶炼及CRT玻璃回收铅的目的。

(2)本发明通过冶炼前控制PbO、FeO、SiO₂、ZnO、CaO、S的含量，从而能有效控制冶炼过程及铅的提取，铅回收率达到了95.9％。

(3)本发明还具有处理成本低廉、处理量大、原料适应性强、不产生二次污染物的特点，并使资源得到有效再利用。

附图说明

图1为本发明的CRT含铅玻璃火法处理工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：

本申请所采购的CRT含铅玻璃，主要来源于青海云海环保服务有限公司等废旧家电拆解单位在拆解过程中产生的含铅玻璃，年拆解铅玻璃量约5000吨，其主要成分见表1。

表1 CRT含铅玻璃平均化学成分表

成分	PbO	SiO₂	Al₂O₃	K₂O	Na₂O	CaO	MgO
								含量(％)	22.71	52.85	4.0	6.12	6.49	4.42	2.86

目前所采购的上述物料成份相对稳定，通过生产小试，确定了最佳的物料配比：含铅混合矿物原料:CRT含铅玻璃:石灰石＝100:5～6:0.3。以小试确定的物料比例进行混合，其主要成分见表2。

表2 加入CRT含铅玻璃后含铅混合矿物成分

成分

PbO

FeO

SiO₂

ZnO

CaO

S

含量(％)

47～53

9.8～11.6

5.2～6.4

4.9～5.2

2.16～2.4

14～14.5

按照前期生产小试确定的最佳配比进行了工业试生产。

实施例1：

(1)将1000吨CRT含铅玻璃清洗、烘干，经颚式破碎机破碎至粒径4cm的颗粒，再经过球磨机将上述颗粒磨碎、并筛分获得粒径0.5mm的CRT含铅玻璃颗粒；

(2)将步骤(1)所得粒径0.5mm的CRT含铅玻璃颗粒与16793吨铅精矿和50.4吨石灰石混合均匀，输送至造粒***，制成粒径6mm，含水量5％的颗粒；

(3)将步骤(2)所得粒径6mm，含水量5％的颗粒，进料至底吹炉中进行富氧熔炼，产出粗铅和高铅渣，富氧熔炼时熔炼温度为900℃、时间15小时；

(4)将底吹炉产出的高铅渣铸块后送入鼓风炉，并将焦碳、石灰石加入鼓风炉中，温度控制在1150℃进行还原熔炼10小时，产出粗铅和废渣。

实施例1中物料消耗及产出情况见表3。

表3 试生产主物料汇总表

通过以上生产得知，含铅混合矿物原料与CRT含铅玻璃按比例混合后，采用底吹-鼓风炉工艺处理，铅回收率达到了95.9％。

实施例2：

(1)将1000吨CRT含铅玻璃清洗、烘干，经颚式破碎机破碎至粒径1cm的颗粒，再经过球磨机将上述颗粒磨碎、并筛分获得粒径0.2mm的CRT含铅玻璃颗粒；

(2)将步骤(1)所得粒径0.2mm的CRT含铅玻璃颗粒与20000吨铅精矿和60吨石灰石混合均匀，输送至造粒***，制成粒径8mm，含水量15％的颗粒；

(3)将步骤(2)所得粒径8mm，含水量15％的颗粒，进料至底吹炉中进行富氧熔炼，产出粗铅和高铅渣，富氧熔炼时熔炼温度为1100℃、时间5小时；

(4)将底吹炉产出的高铅渣铸块后送入鼓风炉，并将焦碳、石灰石加入鼓风炉中，温度控制在1200℃进行还原熔炼3小时，产出粗铅和废渣。

采用富氧底吹-鼓风炉工艺处理含铅玻璃，通过小试确定了符合我公司生产的配料方案，处理方法高效可行，此处理工艺较湿法处理工艺流程短、废水少等优点。按一定比例将含铅玻璃与铅混合矿配料后满足生产，铅回收可达90％以上，经济价值较大，符合国家环保要求，是一种处理铅玻璃的新方法。铅回收率达到了95.5％。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种火法处理CRT含铅玻璃回收铅的方法，该方法包括以下步骤：

(1) 将CRT含铅玻璃清洗、烘干，经颚式破碎机破碎至粒径小于5cm的颗粒，再经过球磨机将上述颗粒磨碎、并筛分获得粒径小于1mm的CRT含铅玻璃颗粒；

(2) 将步骤(1)所得粒径小于1mm的CRT含铅玻璃颗粒、含铅混合矿物原料和辅料混合均匀，输送至造粒***，制成粒径6～8mm，含水量5-15%的颗粒；

(3) 将步骤(2)所得粒径6～8mm，含水量5～15%的颗粒，进料至底吹炉中进行富氧熔炼，产出粗铅和高铅渣；

(4) 将底吹炉产出的高铅渣铸块后送入鼓风炉，并将焦碳、石灰石加入鼓风炉中，温度控制在1150～1200℃进行还原熔炼3～10小时，产出粗铅和废渣。

2.如权利要求1所述的火法处理CRT含铅玻璃回收铅的方法，其特征在于：所述步骤(2)中含铅混合矿物原料为铅精矿、氧化铅矿、含铅烟尘中的一种，或其混合物。

3.如权利要求1所述的火法处理CRT含铅玻璃回收铅的方法，其特征在于：所述步骤(2)中辅料为石灰石。

4.如权利要求1所述的火法处理CRT含铅玻璃回收铅的方法，其特征在于：所述步骤(2)中含铅混合矿物原料、CRT含铅玻璃颗粒和辅料重量配比为100:5～6:0.3。

5.如权利要求1所述的火法处理CRT含铅玻璃回收铅的方法，其特征在于：所述步骤(2)所得粒径6～8mm，含水量5～15%的颗粒中，PbO的重量含量为47～53%，FeO的重量含量为9.8～11.6%，SiO₂的重量含量为5.2～6.4%，ZnO的重量含量为4.9～5.3%，CaO的重量含量为2.16～2.4%，S的重量含量为14～14.5%。

6.如权利要求1所述的火法处理CRT含铅玻璃回收铅的方法，其特征在于：所述步骤(3)中熔炼温度为900～1100℃、时间5～15小时。