(19)中华人民共和国国家知识产权局
*CN103205577A*
(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 103205577 A(43)申请公布日 2013.07.17
(12)发明专利申请
(21)申请号 201310126238.4(22)申请日 2013.04.12
(71)申请人杭州电子科技大学
地址310018 浙江省杭州市下沙高教园区2
号大街(72)发明人姚志通 张素玲 席永清 张春晓(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公
司 33200
代理人杜军(51)Int.Cl.
C22B 7/00(2006.01)C22B 3/12(2006.01)C25C 1/18(2006.01)C22B 13/00(2006.01)
权利要求书1页 说明书5页权利要求书1页 说明书5页
(54)发明名称
一种从废含铅玻璃中提取分离铅的方法(57)摘要
本发明公开了一种从废含铅玻璃中提取分离铅的方法。现有含铅玻璃提铅技术存在的工艺复杂、能耗高、易产生二次污染。本发明方法具体是：将废含铅玻璃加入到破碎机进行粗碎，然后加入到球磨机进行细磨，得到100～300目的细磨废含铅玻璃；将细磨废含铅玻璃加入到浓度为3～8mol/L的氢氧化钠溶液中，80～200℃下反应60～240min后，过滤得到含铅浸出液和浸出残渣；将含铅浸出液直接进行电解，以不锈钢为阴、阳极材料，控制电压1.8～2.7V，在阴极上可获得纯度为97﹪以上的金属铅。本发明方法具有反应条件温和、工艺流程简单、铅浸出率高等优点，易于大规模工业化生产。CN 103205577 ACN 103205577 A
权 利 要 求 书
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1. 一种从废含铅玻璃中提取分离铅的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤(1).将废含铅玻璃加入到破碎机进行粗碎，得到直径为0.5～3.0 mm的粗碎废含铅玻璃；然后将粗碎废含铅玻璃加入到球磨机进行细磨，得到100～300目的细磨废含铅玻璃；
所述的废含铅玻璃为CRT屏玻璃、CRT锥玻璃、防辐射玻璃、含铅玻璃管、含铅玻璃器皿、琉璃、CRT屏锥封接的低熔点玻璃中的一种或多种；
所述的破碎机为颚式破碎机、锤式破碎机、冲击式破碎机或辊式破碎机； 所述的球磨机为行星球磨机、搅拌球磨机、振动球磨机或滚筒球磨机，球料比为3～20: 1，球磨机转速200～600 r/min，球磨时间60～240 min；
步骤(2).将细磨废含铅玻璃加入到浓度为3～8 mol/L的氢氧化钠溶液中，80～200 ℃下反应60～240 min后，过滤得到含铅浸出液和浸出残渣；每克细磨废含铅玻璃浸泡在5～20 mL氢氧化钠溶液中；
步骤(3).将含铅浸出液直接进行电解，以不锈钢为阴、阳极材料，控制电压1.8～2.7 V，在阴极上可获得纯度为97﹪以上的金属铅。
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说 明 书
一种从废含铅玻璃中提取分离铅的方法
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技术领域
本发明属于危险废物处理处置及资源化技术领域，特别涉及一种从废含铅玻璃中
提取分离铅的方法。
[0001]
背景技术
含铅玻璃是指含有二氧化硅等玻璃形成物以及较高含量氧化铅的玻璃。由于其具
有良好的光学性能、导电性能、防辐射性能及可加工性能等，被广泛用于制造电真空玻璃、低温封接玻璃、防辐射玻璃、光学玻璃、高折射微珠玻璃及艺术器皿玻璃等产品。阴极射线管（CRT）作为重要的含铅玻璃产品，被广泛地应用在电视机、计算机显示器、示波器等电子电器设备上。CRT玻壳是显示器的重要组成部分，约占总重量的50﹪。CRT玻壳主要分为屏玻璃和锥玻璃，其中锥玻璃含铅量约22～28﹪。目前我国电视机社会保有量约5.5亿台，其中绝大多数为CRT电视机，计算机CRT显示器的保有量也已超过4000万台，并且大量电子电器产品已进入淘汰报废高峰期。产生的大量含铅玻璃如若不进行适当处理处置，直接丢弃不仅造成铅资源的浪费，还会对人体健康和生态环境构成潜在威胁。[0003] 目前世界各国对于高含铅玻璃均没有良好的处理处置方法。使用废含铅玻璃进行资源化产品开发是可行的，存在的主要问题是资源利用率低，只是将玻璃中的铅从一种产品转移到另一产品中，重金属危害问题未得到彻底解决。目前我国铅的生产原料主要是高品位的方铅矿，由于受资源条件，每年需进口大量铅精矿原料，而且铅冶炼一般采用烧结-鼓风炉传统冶炼工艺，生产过程中会产生大量二氧化硫和铅尘，对环境污染严重。因此将废含铅玻璃中的铅提取出来，可能成为今后的研究热点和发展趋势。但是目前铅的提取方法存在一些技术瓶颈和环境问题，难以实现工业化，亟待开发高效、低能、清洁的铅提取工艺。
[0002]
发明内容
[0004] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种从废含铅玻璃中提取分离铅的方法。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
步骤(1).将废含铅玻璃加入到破碎机进行粗碎，得到直径为0.5～3.0 mm的粗碎废含铅玻璃；然后将粗碎废含铅玻璃加入到球磨机进行细磨，得到100～300目的细磨废含铅玻璃；
所述的废含铅玻璃为CRT屏玻璃、CRT锥玻璃、防辐射玻璃、含铅玻璃管、含铅玻璃器皿、琉璃、CRT屏锥封接的低熔点玻璃中的一种或多种；当为多种时，比例为任意比；
所述的破碎机为颚式破碎机、锤式破碎机、冲击式破碎机或辊式破碎机，为现有市场可购买获得；
所述的球磨机为行星球磨机、搅拌球磨机、振动球磨机或滚筒球磨机，球料比为3～20: 1，球磨机转速200～600 r/min，球磨时间60～240 min；
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步骤(2).将细磨废含铅玻璃加入到浓度为3～8 mol/L的氢氧化钠溶液中，80～200 ℃下反应60～240 min后，过滤得到含铅浸出液和浸出残渣；每克细磨废含铅玻璃浸泡在5～20 mL氢氧化钠溶液中；
步骤(3).将含铅浸出液直接进行电解，以不锈钢为阴、阳极材料，控制电压1.8～2.7 V，在阴极上可获得纯度为97﹪以上的金属铅。
[0006] 本发明克服了现有含铅玻璃提铅技术存在的工艺复杂、能耗高、易产生二次污染等缺点，利用高浓度碱液破坏玻璃网络结构使铅溶出，进而进行分离回收，本发明方法具有反应条件温和、工艺流程简单、铅浸出率高等优点，易于大规模工业化生产。具体实施方式
[0007] 本发明结合以下具体实例作进一步的说明，但本发明的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。[0008] 实施例1
步骤(1).将CRT屏玻璃加入到颚式破碎机进行粗碎，得到直径为0.5mm的粗碎废含铅玻璃；然后将粗碎废含铅玻璃加入到行星球磨机进行细磨，球料比为3:1，球磨机转速600 r/min，球磨时间60 min,得到100目的细磨废含铅玻璃；
步骤(2).将1kg细磨废含铅玻璃加入到5L浓度为8 mol/L的氢氧化钠溶液中，80℃下反应240 min后，过滤得到含铅浸出液和浸出残渣；
步骤(3).将含铅浸出液直接进行电解，以不锈钢为阴、阳极材料，控制电压1.8V，在阴极上可获得纯度为97﹪以上的金属铅。 [0009] 实施例2
步骤(1).将CRT锥玻璃加入到锤式破碎机进行粗碎，得到直径为0.8mm的粗碎废含铅玻璃；然后将粗碎废含铅玻璃加入到行星球磨机进行细磨，球料比为10:1，球磨机转速400 r/min，球磨时间180 min，得到120目的细磨废含铅玻璃；
步骤(2).将1kg细磨废含铅玻璃加入到6L浓度为7.5mol/L的氢氧化钠溶液中，90℃下反应230 min后，过滤得到含铅浸出液和浸出残渣；
步骤(3).将含铅浸出液直接进行电解，以不锈钢为阴、阳极材料，控制电压1.9V，在阴极上可获得纯度为97﹪以上的金属铅。 [0010] 实施例3
步骤(1).将防辐射玻璃加入到冲击式破碎机进行粗碎，得到直径为1.0 mm的粗碎废含铅玻璃；然后将粗碎废含铅玻璃加入到行星球磨机进行细磨，球料比为15:1，球磨机转速300 r/min，球磨时间200 min,得到130目的细磨废含铅玻璃；
步骤(2).将1kg细磨废含铅玻璃加入到7L浓度为7mol/L的氢氧化钠溶液中，100℃下反应220 min后，过滤得到含铅浸出液和浸出残渣；
步骤(3).将含铅浸出液直接进行电解，以不锈钢为阴、阳极材料，控制电压2.0V，在阴极上可获得纯度为97﹪以上的金属铅。 [0011] 实施例4
步骤(1).将含铅玻璃管加入到辊式破碎机进行粗碎，得到直径为1.2mm的粗碎废含铅玻璃；然后将粗碎废含铅玻璃加入到行星球磨机进行细磨，球料比为20:1，球磨机转速
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200r/min，球磨时间240min，得到150目的细磨废含铅玻璃；
步骤(2).将1kg细磨废含铅玻璃加入到8L浓度为6.5mol/L的氢氧化钠溶液中，110℃下反应200min后，过滤得到含铅浸出液和浸出残渣；
步骤(3).将含铅浸出液直接进行电解，以不锈钢为阴、阳极材料，控制电压2.1V，在阴极上可获得纯度为97﹪以上的金属铅。 [0012] 实施例5
步骤(1).将含铅玻璃器皿加入到颚式破碎机进行粗碎，得到直径为1.5mm的粗碎废含铅玻璃；然后将粗碎废含铅玻璃加入到搅拌球磨机进行细磨，球料比为3:1，球磨机转速600 r/min，球磨时间60min,得到160目的细磨废含铅玻璃；
步骤(2).将1kg细磨废含铅玻璃加入到10L浓度为6mol/L的氢氧化钠溶液中，120℃下反应190min后，过滤得到含铅浸出液和浸出残渣；
步骤(3).将含铅浸出液直接进行电解，以不锈钢为阴、阳极材料，控制电压2.2 V，在阴极上可获得纯度为97﹪以上的金属铅。 [0013] 实施例6
步骤(1).将琉璃加入到锤式破碎机进行粗碎，得到直径为1.6mm的粗碎废含铅玻璃；然后将粗碎废含铅玻璃加入到搅拌球磨机进行细磨，球料比为10:1，球磨机转速400r/min，球磨时间180min，得到180目的细磨废含铅玻璃；
步骤(2).将1kg细磨废含铅玻璃加入到12L浓度为5.5mol/L的氢氧化钠溶液中，130℃下反应180 min后，过滤得到含铅浸出液和浸出残渣；
步骤(3).将含铅浸出液直接进行电解，以不锈钢为阴、阳极材料，控制电压2.3 V，在阴极上可获得纯度为97﹪以上的金属铅。 [0014] 实施例7
步骤(1).将CRT屏锥封接的低熔点玻璃加入到冲击式破碎机进行粗碎，得到直径为1.8mm的粗碎废含铅玻璃；然后将粗碎废含铅玻璃加入到搅拌球磨机进行细磨，球料比为15:1，球磨机转速300 r/min，球磨时间200 min,得到200目的细磨废含铅玻璃；
步骤(2).将细磨废含铅玻璃加入到13L浓度为5mol/L的氢氧化钠溶液中，140℃下反应160min后，过滤得到含铅浸出液和浸出残渣；
步骤(3).将含铅浸出液直接进行电解，以不锈钢为阴、阳极材料，控制电压2.4 V，在阴极上可获得纯度为97﹪以上的金属铅。 [0015] 实施例8
步骤(1).将CRT屏玻璃、CRT锥玻璃按照质量比为1:1加入到辊式破碎机进行粗碎，得到直径为2.0mm的粗碎废含铅玻璃；然后将粗碎废含铅玻璃加入到搅拌球磨机进行细磨，球料比为20:1，球磨机转速200 r/min，球磨时间240min，得到210目的细磨废含铅玻璃；
步骤(2).将1kg细磨废含铅玻璃加入到14L浓度为4.5mol/L的氢氧化钠溶液中，145℃下反应150min后，过滤得到含铅浸出液和浸出残渣；
步骤(3).将含铅浸出液直接进行电解，以不锈钢为阴、阳极材料，控制电压2.5V，在阴极上可获得纯度为97﹪以上的金属铅。 [0016] 实施例9
步骤(1).将防辐射玻璃、含铅玻璃管按照质量比为1:2加入到颚式破碎机进行粗碎，
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得到直径为2.2mm的粗碎废含铅玻璃；然后将粗碎废含铅玻璃加入到振动球磨机进行细磨，球料比为3:1，球磨机转速600r/min，球磨时间60min，得到220目的细磨废含铅玻璃；
步骤(2).将1kg细磨废含铅玻璃加入到15L浓度为4mol/L的氢氧化钠溶液中，150℃下反应140min后，过滤得到含铅浸出液和浸出残渣；
步骤(3).将含铅浸出液直接进行电解，以不锈钢为阴、阳极材料，控制电压2.6V，在阴极上可获得纯度为97﹪以上的金属铅。 [0017] 实施例10
步骤(1).将含铅玻璃器皿、琉璃按照质量比为3:2加入到锤式破碎机进行粗碎，得到直径为2.4mm的粗碎废含铅玻璃；然后将粗碎废含铅玻璃加入到振动球磨机进行细磨，球料比为15:1，球磨机转速400r/min，球磨时间150min，得到240目的细磨废含铅玻璃；
步骤(2).将1kg细磨废含铅玻璃加入到16L浓度为3.5mol/L的氢氧化钠溶液中，160℃下反应120min后，过滤得到含铅浸出液和浸出残渣；
步骤(3).将含铅浸出液直接进行电解，以不锈钢为阴、阳极材料，控制电压2.7V，在阴极上可获得纯度为97﹪以上的金属铅。 [0018] 实施例11
步骤(1).将CRT屏玻璃、CRT锥玻璃、防辐射玻璃按照质量比为1:1:1加入到冲击式破碎机进行粗碎，得到直径为2.5mm的粗碎废含铅玻璃；然后将粗碎废含铅玻璃加入到振动球磨机进行细磨，球料比为20:1，球磨机转速200r/min，球磨时间240 min，得到250目的细磨废含铅玻璃；
步骤(2).将1kg细磨废含铅玻璃加入到17L浓度为4mol/L的氢氧化钠溶液中，170℃下反应100 min后，过滤得到含铅浸出液和浸出残渣；
步骤(3).将含铅浸出液直接进行电解，以不锈钢为阴、阳极材料，控制电压2.5 V，在阴极上可获得纯度为97﹪以上的金属铅。 [0019] 实施例12
步骤(1).将防辐射玻璃、含铅玻璃器皿、琉璃按质量比为1:3:2加入到辊式破碎机进行粗碎，得到直径为2.6mm的粗碎废含铅玻璃；然后将粗碎废含铅玻璃加入到滚筒球磨机进行细磨，球料比为3:1，球磨机转速600 r/min，球磨时间60min，得到260目的细磨废含铅玻璃；
步骤(2).将1kg细磨废含铅玻璃加入到18L浓度为4mol/L的氢氧化钠溶液中，180℃下反应90min后，过滤得到含铅浸出液和浸出残渣；
步骤(3).将含铅浸出液直接进行电解，以不锈钢为阴、阳极材料，控制电压2.6V，在阴极上可获得纯度为97﹪以上的金属铅。
实施例13
步骤(1).将CRT屏玻璃、CRT锥玻璃、防辐射玻璃、含铅玻璃管按质量比为1:1:1:1加入到颚式破碎机进行粗碎，得到直径为2.8mm的粗碎废含铅玻璃；然后将粗碎废含铅玻璃加入到滚筒球磨机进行细磨，球料比为10:1，球磨机转速300r/min，球磨时间150min，得到280目的细磨废含铅玻璃；
步骤(2).将1kg细磨废含铅玻璃加入到19L浓度为3mol/L的氢氧化钠溶液中，190℃下反应80min后，过滤得到含铅浸出液和浸出残渣；
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步骤(3).将含铅浸出液直接进行电解，以不锈钢为阴、阳极材料，控制电压2.7V，在阴极上可获得纯度为97﹪以上的金属铅。 [0021] 实施例14
步骤(1).将CRT屏玻璃、CRT锥玻璃、含铅玻璃器皿、琉璃按质量比为1:2:2:2加入到锤式破碎机进行粗碎，得到直径为3.0 mm的粗碎废含铅玻璃；然后将粗碎废含铅玻璃加入到滚筒球磨机进行细磨，球料比为20:1，球磨机转速200r/min，球磨时间240min，得到300目的细磨废含铅玻璃；
步骤(2).将1kg细磨废含铅玻璃加入到20L浓度为3mol/L的氢氧化钠溶液中，200℃下反应60min后，过滤得到含铅浸出液和浸出残渣；
步骤(3).将含铅浸出液直接进行电解，以不锈钢为阴、阳极材料，控制电压2.7 V，在阴极上可获得纯度为97﹪以上的金属铅。
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