機械活化強化廢顯示器錐玻璃中鉛浸出機制研究

《機械活化強化廢顯示器錐玻璃中鉛浸出機制研究》是依託清華大學，由李金惠擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：機械活化強化廢顯示器錐玻璃中鉛浸出機制研究
• 依託單位：清華大學
• 項目負責人：李金惠
• 項目類別：面上項目

項目摘要

陰極射線管（CRT）顯示器由於進入生命周期末端以及受平板顯示器產品替代的影響，其廢棄量與日俱增。僅2010年通過以舊換新回收拆解的廢CRT顯示器達到3344.6萬台。CRT顯示器錐玻璃具有危害性和資源性雙重特性，平均每台CRT顯示器約含1.2Kg金屬鉛，如何對其進行有效處理是目前面臨的突出問題。錐玻璃有多種用途，但大都受市場限制，用作再生鉛冶煉原料提鉛，存在能耗高、廢渣量大等問題，難以成為錐玻璃的有效解決途徑。本項目提出採用機械活化法對廢CRT錐玻璃進行強化處理以高效清潔提取錐玻璃中的金屬鉛。基於對錐玻璃機械活化預處理後表面物理化學性質及內部結構變化表征，探索機械活化錐玻璃的機理以及錐玻璃在機械活化作用下鉛強化浸出機制，並通過浸出過程動力學研究建立液固反應過程浸出模型，為錐玻璃高效提鉛新工藝的開發提供基礎理論支撐，也可為其他含鉛玻璃廢料的無害化及深度資源化提供技術支撐。

結題摘要

隨著人民生活水平的不斷提高，電子產品更新速度的加快，電子廢物數量急劇增加，其中數量龐大且危害性較強的應屬陰極射線管(Cathode Ray Tube, CRT)錐玻璃。隨著CRT顯示器市場的萎縮，大量廢CRT錐玻璃則缺乏科學、合理的解決途徑。因此，廢CRT錐玻璃的處理與處置已成為電子廢物處理處置中的關鍵問題之一。 為了有效地採用傳統濕法冶金技術從廢CRT錐玻璃中回收金屬鉛，本文首次提出採用機械活化技術預處理錐玻璃強化提取金屬鉛的新方法。系統地研究了機械活化對廢CRT錐玻璃物理化學性質、鉛提取效果及浸出動力學的影響，採用電沉積法回收浸出液中的鉛，並對硝酸浸出殘渣的物理化學性質進行了表征研究。研究表明機械活化對廢CRT錐玻璃的物理化學性質具有顯著影響。機械活化導致錐玻璃顆粒表面呈現結構鬆散的雲狀絮狀物、比表面積增大、粒徑變小，同時還導致錐玻璃內部性質發生顯著變化：玻璃結構產生缺陷，無序度增加，體系內能增加。CRT錐玻璃物理化學性質的變化降低錐玻璃反應活化能，增強反應活性，致使活化樣品在硝酸溶液中鉛回收率大幅度增加可達92.5%。機械活化CRT錐玻璃與硝酸溶液反應後的浸出殘渣可以作為白炭黑進行資源化再利用。 本研究開發了機械活化廢CRT錐玻璃強化回收重金屬鉛的新技術工藝，為解決廢CRT錐玻璃中金屬鉛回收奠定了理論基礎，為今後工業化套用提供了技術依據和理論支撐，並同時對其他含鉛玻璃及含鉛廢物中鉛的高效回收具有借鑑意義。