废弃阴极射线管锥玻璃中铅的氯化回收技术

water2000

废弃阴极射线管（CRT）是电子废弃物的重要组成部分，其资源化利用是目前电子废弃物处理的难点和热点。CRT锥玻璃中含有大量的铅，现行的回收利用方法主要有湿法和火法两种，其中湿法以强酸浸出为主，在处理的过程中会产生大量的难处理酸性废水，而火法则容易造成铅在环境中的扩散。因此，研究简单、实用、环保的CRT锥玻璃中铅的回收方法，对于废弃CRT无害化处理和循环利用具有重要的实际意义。以典型的废弃彩色电视机CRT锥玻璃为原材料，采用氯化挥发法分离回收铅，通过追踪氯化挥发处理产物中的典型重金属（Pb、K、Ca、Na、Mg、Al）的分布特征，为高效、环保地无害化及回收阴极射线管中的铅提供理论依据和技术支撑。获得的主要研究结果如下： 1、通过对废弃CRT锥玻璃中铅等重金属氯化反应的热力学计算，发现氯化钙和氧化铅的直接氯化反应在1100℃时才开始发生，而玻璃中的二氧化硅倾向于与氯化剂中的钙生成稳定的硅酸钙晶体，促进氯化反应在较低温度下的进行，此时体系中的氧化铅能更好的转化成氯化铅。如果采用氯化钠等单价碱金属氯化物作为氯化剂，则氯化剂很容易和氯化铅一起挥发出来，影响铅的回收效果；而碱土金属钙等多价金属的氯化物则以硅酸盐的形式稳定的存在于固体残渣中，有利于铅的氯化挥发。 2、研究发现，氯化挥发法是无害化处理废弃CRT锥玻璃的有效方法，氯化钙是一种合适的氯化剂，反应过程中铅的去除率随着温度的升高而增大，在1000℃时达到最大值。另外，铅去除率随着反应时间的延长而增大，在1.0h时达到最大值。氯化挥发法和真空条件结合能够获得更好的无害化处理效果。最佳的铅去除率是在1000℃，气压为600±50Pa时，反应1.0h。铅的去除率达到99.3%，铅的去除效果相当显著。 3、通过追踪反应过程中铅的归趋，发现锥玻璃中95.6%的铅被反应系统中的冷凝回收系统回收，这些氯化铅可以再次提纯后制备成纯度为97.0%的工业级氯化铅产品。反应过程中0.9%的铅随着载气排出，可以在尾气处理装置中俘获，尾气排放符合国家的相关标准（GB-25466-2010）。残渣中铅的残余量虽然为总含铅量的3.5%，但经TCLP浸出实验鉴定，其溶出浓度为1.69-2.11 mg/L，远低于原始材料中的18.8mg/L，达到TCLP法规定的5.0mg/L的鉴别标准。反应后残渣的主要晶相为钙硅石，在涂料、塑料等行业都有一定的应用价值。