一種采用機械活化還原法從廢舊含鉛玻璃中回收金屬鉛的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種采用機械活化還原法從廢舊含鉛玻璃中回收金屬鉛的工藝。首先，將含鉛玻璃粉碎到1-2mm，按玻璃：球磨介質(zhì)的質(zhì)量比為1:（5～20），還原劑：原料中鉛的質(zhì)量比為（0.05～0.3）:1量取玻璃、球磨介質(zhì)和還原劑，在行星球磨機中以轉(zhuǎn)速300～550r/min球磨活化30～180min。再將還原活化后的含鉛玻璃粉于在氫氧化鈉溶液中浸出，含鉛玻璃中的鉛被溶解后，經(jīng)過過濾，使固液分離后，用傳統(tǒng)的電沉積等方法提取浸出液金屬鉛。本發(fā)明實現(xiàn)了常壓下對含鉛玻璃中金屬鉛的直接堿性濕法冶煉回收，其工藝流程簡單、成本低，在對廢舊含鉛玻璃資源化處理的同時達到了無害化處理要求。
【專利說明】一種采用機械活化還原法從廢舊含鉛玻璃中回收金屬鉛的 工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種從廢舊含鉛玻璃中回收金屬鉛的工藝，屬于有色金屬回收和固體 廢物資源化【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 在玻璃制品當中，含鉛玻璃由于具備許多特殊的性能，例如良好的防輻射、導(dǎo)電 性能、光學(xué)性能和可加工性能等，這些性能是其他玻璃一時還無法替代的，所以含鉛玻璃 的生產(chǎn)在現(xiàn)階段甚至今后更長的時間內(nèi)還有較大的存在價值，被主要應(yīng)用于陰極射線管 (CRT)、電光源產(chǎn)品、電子電路的封接及晶質(zhì)玻璃等領(lǐng)域。
[0003] 隨著電子產(chǎn)品的快速淘汰和更新，大量含鉛玻璃成為廢物被直接堆放或混入生活 垃圾填埋場，含鉛玻璃為危險廢物，如果處理處置不當，將對環(huán)境產(chǎn)生嚴重的危害并危及人 類的身體健康。另一方面，目前鉛的生產(chǎn)原料主要高品位的方鉛礦，由于受資源條件限制， 每年需要大量進口鉛精礦原料，而且鉛冶煉一般采用燒結(jié)-鼓風(fēng)爐傳統(tǒng)冶煉工藝，在生產(chǎn) 過程中會產(chǎn)生大量的二氧化硫及鉛塵，對環(huán)境污染嚴重。
[0004] 針對廢舊含鉛玻璃的處理，如直接采用采用高溫熔融法或燒結(jié)法制備玻璃陶瓷、 泡沫玻璃，存在不能有效回收金屬鉛，鉛污染危害依然存在的問題，且因制備的制備玻璃 陶瓷、泡沫玻璃中含鉛，影響其產(chǎn)品的使用；如氫氟酸法等方法回收處理含鉛玻璃，則存在 污染嚴重等問題。由于鉛為兩性金屬，可以溶于燒堿溶液中，堿性浸出具有設(shè)備腐蝕少、 雜質(zhì)凈化成本低等優(yōu)點，中國專利CN100400683C公布了一種含鉛鋅廢渣或氧化鉛礦生產(chǎn) 金屬鉛和鋅的方法，即用強堿浸出，然后電解生產(chǎn)金屬鉛和金屬鋅。但是含鉛玻璃中的元 素鉛被包裹在玻璃的二氧化硅網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，較為穩(wěn)定，堿溶液難于直接浸出。中國專利 CN100400683C公布了一種回收廢舊含鉛玻璃中金屬鉛的方法，即在行星球磨的過程中加入 強堿溶液，邊活化邊浸出，可使含鉛玻璃中的鉛得以浸出，但是浸出后溶液因和活化介質(zhì)混 合，固液分離操作復(fù)雜，并且邊活化邊浸出對設(shè)備的腐蝕及燒堿的損耗較為嚴重。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種工藝簡單、綠色環(huán)保、成本低廉的利用 堿液從含鉛玻璃中浸出回收金屬鉛的工藝。該工藝對鉛的浸出率高，后續(xù)分離、處理工藝簡 單。
[0006] 本發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)：在機械活化的條件下，通過加入還原劑，含鉛玻璃的結(jié)構(gòu) 能夠被破壞，其中的鉛可以溶解于堿溶液中。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0007] -種采用機械活化還原法從廢舊含鉛玻璃中回收金屬鉛的工藝，具體步驟如下： (1) 以含鉛玻璃為原料，使用鄂式破碎機粉碎到1 一 2mm ; (2) 將粉碎后的原料和還原劑加入到行星球磨機的球磨罐中，還原活化0. 5-180 min ; 其中所述原料和球磨介質(zhì)的質(zhì)量比為1: (5?20)，所述還原劑和原料中鉛的質(zhì)量比為 (0· 05 ?0· 3) :1 ; (3)將還原活化后的含鉛玻璃粉用摩爾濃度為3?7 mol/L的氫氧化鈉溶液浸出 30-120min后，過濾分離，得到浸出渣和浸出液；用電沉積方法從浸出液提取金屬鉛。
[0008] 本發(fā)明中，步驟（1)中所述還原劑為鐵粉、鋅粉或者任意比例的兩者混合物。
[0009] 本發(fā)明中，步驟（2)中所述球磨介質(zhì)為氧化鋯球或不銹鋼球，球磨介質(zhì)在在球磨罐 中高速運動、相互碰撞，增加比表面積，降低反應(yīng)活化能，既有磨細作用又有活化作用，促使 含鉛玻璃中包裹在二氧化硅網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的氧化鉛還原，進而易于溶于強堿溶液中。
[0010] 本發(fā)明中，步驟（3)中過濾得的浸出渣為一般工業(yè)固體廢物，可用于制作泡沫玻 3? 〇
[0011] 本發(fā)明具有如下的優(yōu)點： 1.本發(fā)明采用先還原活化后浸出的方法，后處理工藝簡單，易于操作，同時也避免了 邊活化邊浸出對設(shè)備的腐蝕及堿的損耗，綠色環(huán)保。
[0012] 2.本發(fā)明工藝中，堿液對廢舊含鉛玻璃中金屬鉛的浸出率高，回收效果好，浸出率 達到 90-95%。
[0013] 3.本發(fā)明通過預(yù)先機械還原活化的作用，使得含鉛玻璃中的鉛在常溫常壓下能 溶解于氫氧化鈉溶液，再將氫氧化鈉溶液浸出的浸出液通過電沉積生產(chǎn)得到高純度金屬 鉛，提鉛后廢液返回浸出循環(huán)利用；整個工藝不需要高溫、真空或者強腐蝕性酸溶液等苛刻 條件，其在溫和和處理條件下，實現(xiàn)了常溫常壓下對含鉛玻璃中金屬鉛的直接濕法冶煉回 收。
[0014] 4.本發(fā)明的工藝可以處理各類含鉛的廢舊玻璃，浸出渣經(jīng)毒性浸取試驗分析，可 作為一般固體廢物進行處理，可用于制備泡沫玻璃，屬于清潔生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)了廢舊含鉛玻 璃的無害化和資源化處理。

【具體實施方式】
[0015] 實施例1 以廢舊陰極射線管（CRT)錐玻璃為原料，其含鉛量為24. 5wt%。將50g該玻璃原料粉碎 到1 一 2mm，加入到行星球磨機的球磨罐中，再加入3. 5g鐵粉，并控制原料和球磨介質(zhì)(不 銹鋼球）的質(zhì)量比為1: 8,在400轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速條件下球磨120min ;然后將球磨活化后的 玻璃粉取出，加入到1.0 L濃度為3 mol/L的工業(yè)燒堿溶液中，浸出反應(yīng)90min。玻璃中鉛 的浸出率為94. 8%過濾。浸出液經(jīng)常規(guī)的電沉積提取金屬鉛后可直接循環(huán)于下一個浸取流 程，浸出渣可用于制備泡沫玻璃。
[0016] 實施例2 以廢舊熒光燈芯柱玻璃為原料，其含鉛量為26. 7wt%。將100g該玻璃原料粉碎到1 一 2_，加入到行星球磨機的球磨罐中，再加入5g鐵粉，并控制原料和球磨介質(zhì)(氧化鋯球）的 質(zhì)量比為1: 10,在450轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速條件下球磨120min ;然后將球磨活化后的玻璃粉取 出，加入到2.0 L濃度為5 mol/L的工業(yè)燒堿溶液中，浸出反應(yīng)90min。玻璃中鉛的浸出率 為93. 7 %。過濾，浸出液經(jīng)常規(guī)的電沉積提取金屬鉛后可直接循環(huán)于下一個浸取流程，浸出 渣可用于制備泡沫玻璃。
[0017] 實施例3
【權(quán)利要求】
1. 一種采用機械活化還原法從廢舊含鉛玻璃中回收金屬鉛的工藝，其特征在于，具體 步驟如下： (1) 以含鉛玻璃為原料，使用鄂式破碎機粉碎到1 一 2mm ; (2) 將粉碎后的原料和還原劑加入到行星球磨機的球磨罐中，還原活化0. 5-180 min ; 其中所述原料和球磨介質(zhì)的質(zhì)量比為1: (5?20)，所述還原劑和原料中鉛的質(zhì)量比為 (0· 05 ?0· 3) :1 ; (3) 將還原活化后的含鉛玻璃粉用摩爾濃度為3?7 mol/L的氫氧化鈉溶液浸出 30-120min后，過濾分離，得到浸出渣和浸出液；用電沉積方法從浸出液提取金屬鉛。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟（1)中，所述的還原劑為鐵粉、鋅粉或 者任意比例的兩者混合物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于：步驟（2)中，所述球磨介質(zhì)為氧化鋯球或 不銹鋼球。
【文檔編號】C25C1/18GK104120444SQ201410336474
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】張承龍, 鄧明強, 羅新云, 莊莉莉, 白建峰 申請人:上海第二工業(yè)大學(xué), 森藍環(huán)保(上海)有限公司