机械活化强化废显示器锥玻璃中铅浸出机制研究

阴极射线管（CRT）显示器由于进入生命周期末端以及受平板显示器产品替代的影响，其废弃量与日俱增。仅2010年通过"以旧换新"回收拆解的废CRT显示器达到3344.6万台。CRT显示器锥玻璃具有危害性和资源性双重特性，平均每台CRT显示器约含1.2Kg金属铅，如何对其进行有效处理是目前面临的突出问题。锥玻璃有多种用途，但大都受市场限制，用作再生铅冶炼原料提铅，存在能耗高、废渣量大等问题，难以成为锥玻璃的有效解决途径。本项目提出采用机械活化法对废CRT锥玻璃进行强化处理以高效清洁提取锥玻璃中的金属铅。基于对锥玻璃机械活化预处理后表面物理化学性质及内部结构变化表征，探索机械活化锥玻璃的机理以及锥玻璃在机械活化作用下铅强化浸出机制，并通过浸出过程动力学研究建立液固反应过程浸出模型，为锥玻璃高效提铅新工艺的开发提供基础理论支撑，也可为其他含铅玻璃废料的无害化及深度资源化提供技术支撑。

随着人民生活水平的不断提高，电子产品更新速度的加快，电子废物数量急剧增加，其中数量庞大且危害性较强的应属阴极射线管(Cathode Ray Tube, CRT)锥玻璃。随着CRT显示器市场的萎缩，大量废CRT锥玻璃则缺乏科学、合理的解决途径。因此，废CRT锥玻璃的处理与处置已成为电子废物处理处置中的关键问题之一。.为了有效地采用传统湿法冶金技术从废CRT锥玻璃中回收金属铅，本文首次提出采用机械活化技术预处理锥玻璃强化提取金属铅的新方法。系统地研究了机械活化对废CRT锥玻璃物理化学性质、铅提取效果及浸出动力学的影响，采用电沉积法回收浸出液中的铅，并对硝酸浸出残渣的物理化学性质进行了表征研究。研究表明机械活化对废CRT锥玻璃的物理化学性质具有显著影响。机械活化导致锥玻璃颗粒表面呈现结构松散的云状絮状物、比表面积增大、粒径变小，同时还导致锥玻璃内部性质发生显著变化：玻璃结构产生缺陷，无序度增加，体系内能增加。CRT锥玻璃物理化学性质的变化降低锥玻璃反应活化能，增强反应活性，致使活化样品在硝酸溶液中铅回收率大幅度增加可达92.5%。机械活化CRT锥玻璃与硝酸溶液反应后的浸出残渣可以作为白炭黑进行资源化再利用。.本研究开发了机械活化废CRT锥玻璃强化回收重金属铅的新技术工艺，为解决废CRT锥玻璃中金属铅回收奠定了理论基础，为今后工业化应用提供了技术依据和理论支撑，并同时对其他含铅玻璃及含铅废物中铅的高效回收具有借鉴意义。