阴极射线管锥玻璃真空碳热还原除铅机理研究

阴极射线管(cathode ray tube,CRT)玻璃附加值极低,毒性浸出实验表明CRT玻璃为危险废物,是当前我国电子垃圾处理处置中首要的必须解决的难题。废弃CRT玻璃安全处理处置的关键在于其含铅锥玻璃的处理处置。文章从锥玻璃的组成出发,探讨真空碳热还原除铅的可能性及可行性,计算表明真空碳热还原除铅完全可能,实验结果表明900℃,10 Pa下反应4 h铅的去除率可达93.53%,残余物中铅的质量分数仅为0.9%。该法为解决废弃危险电子垃圾CRT玻璃问题提供了新的思路,具有较强的应用价值。     

典型鼓风炉铅冶炼废渣重金属浸出特性及化学形态分析

以云南某地典型鼓风炉炼铅工艺产生的干渣及水粹渣为研究对象,对其进行了属性鉴别,并考察了不同浸出方式对浸出液中重金属浓度的影响。采用化学连续提取法对废渣中的Cd、As、Pb等典型重金属化学形态进行分析。结果表明:对照GB 5085. 3—2007《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》,试验所选鼓风炉铅冶炼渣不存在浸出超标情况;3种提取方式的浸出液中重金属种类略有不同,但酸性条件对废渣中Zn、Pb、Cd、As等重金属的浸出影响最大,Cu更容易受弱酸性条件影响;形态分析数据显示Cd溶出风险最大,As、Pb溶出风险相对较小,干渣的潜在环境危害性要明显高于水淬渣。     

关于开展铅冶炼企业协同处置阴极射线管含铅锥玻璃试点工作的通知

正环办函[2014]748号各省、自治区、直辖市环境保护、工业和信息化部门:2012年以来,在国家废弃电器电子产品处理基金支持下,废弃电器电子产品处理企业拆解处理量不断增加,产生大量阴极射线管含铅锥玻璃(以下简称CRT含铅玻璃)。据估算,我国拆解处理废弃电器电子产品每年将产生CRT含铅玻璃5~8万t,目前包括制备节能灯管等用途在内的年利用处置能力无法满足处理需要。为解决CRT含铅玻璃利用处置难题,现决定在现有处     

从废CRT含铅玻璃中回收金属铅的机理研究

废CRT玻璃的含铅量很高,属于危险废物,废CRT玻璃中铅的分离、提取一直是研究人员关注的焦点。通过高温熔融碳热还原工艺,在还原金属铅的同时,制取出玻璃熔块,再对玻璃熔块进行水解处理,制备水玻璃。熔融温度在1 200℃,保温时间为2 h时,金属铅的回收率可达90%以上,而残渣物中的含铅量仅为1%左右。该文对废CRT含铅玻璃中金属铅回收的工艺、技术、方法等进行了详细阐述,并从分子水平对其机理进行了分析,对废CRT含铅玻璃的减量化、资源化、无害化有重要作用。回收废CRT玻璃中的铅,能有效避免危险废物对环境和人体的危害,不仅具有重大的环境价值,也具有显著的经济效益。该研究为电子废弃物中铅的回收提供了新的思路和理论依据。     

废CRT玻璃循环利用现状与研究进展

随着技术的发展,CRT逐步被LED等取代。废弃CRT锥管玻璃含有氧化铅,含铅玻璃是一种对环境有害的物质,如何处理这些玻璃,是目前被广泛关注的课题之一。从循环利用的角度出发,分析了锥管玻璃的氧化物含量,将废弃CRT玻璃中的氧化物含量与照明及建材玻璃的组成比较,研究了废阴极射线管及屏锥在玻璃工业中的循环利用。     

冶金废渣—玻璃工业的好原料

冶金废渣是指冶炼铁、钢、铬、铅、铜等金属时,所排放的废渣。从化学成份看,主要含有SiO_2、Al_2O_3、CaO、MgO等氧化物以及少量的FeO、MnO、Cr_2O_3、TiO_2等氧化物。若冶金矿渣中的铁含量不高,可以认为是优质的玻璃工业原料。这是因为矿渣中的SiO_2、Al_2O_2、CaO、MgO都是生产玻璃所必须的氧化物,而少量的FeO、MnO、Cr_2O_3、TiO_2,又能赋予玻璃某种特殊的性能。例如,氧化钛是良好的制造微晶玻璃的晶核剂,氧化铅能提高玻璃的折射指数;氧化铜和氧化铬能着色并可制成金星玻璃。 如果从冶炼炉排放废渣时,对废渣进行水淬或用气流急冷,就可得到粒化的冶金废渣。这种矿渣由于在熔融状态时急冷,故含有大量的玻璃相,同时具有较大的比表面和活性,这无疑对玻璃的溶制是有利的。     

废弃CRT显示器含铅玻璃处理技术的研究进展

随着显示器技术的升级换代,废弃CRT显示器数量逐年递增。废弃CRT显示器含铅玻璃属于危险废物,研发合理的技术工艺用于防治其铅污染并对其进行资源化综合利用意义重大。本文从废弃CRT显示器含铅玻璃处理利用现状出发,总结归纳了目前国内外废弃CRT显示器含铅玻璃处理技术的研究进展,以及各技术的特点及存在的问题,并对未来该技术的发展方向进行了展望,对防治废弃CRT显示器含铅玻璃造成的环境污染及其资源化再利用具有重要的参考价值。     

电子废物资源化循环转化过程与代谢规律研究

选择废印刷电路板和废CRT玻壳玻璃的资源化过程作为承载实体,进行了研究分析.建立了电子废物资源化技术过程的物质能量转化模型;分析了废印刷电路板和废CRT玻壳玻璃的资源化过程中的物质流、能量流、废物流以及污染物的释放与迁移;核算了物质、能量转化清单.分析结果表明,废印刷电路板资源化过程中的分选环节能耗较高,达100kW×h/t,而拆解和非金属材料的热压成型是控制污染物排放的重点环节;废CRT玻壳玻璃资源化过程中屏玻璃和锥玻璃的再利用环节能耗较高,利用屏玻璃制造泡沫玻璃和锥玻璃冶炼铅的能耗分别为600, 250kW×h/t,破碎、研磨、锥玻璃冶炼铅是控制污染物排放的重点环节.     

砒霜冶炼废渣中砷随水环境的迁移规律

通过对砒霜冶炼废渣进行浸出试验、对砒霜冶炼废渣堆存下游的水体进行采样监测,判断出砒霜冶炼废渣是具有浸出毒性的危险废物;对比分析砒霜冶炼废渣浸出液中砷含量与下游河水中砷含量监测结果得出,砒霜冶炼废渣浸出液中砷含量的高低与下游河水中砷含量的高低存在明显的相关性,废渣被雨水冲淋后,其中残留的砷会迁移到水环境中,污染下游的水体.     

机械活化废CRTs锥玻璃中铅的浸出实验

CRTs显示器玻壳中含有大量的铅,故废旧CRTs显示器玻壳被列入《国家危险废物名录》。采用柠檬酸-柠檬酸钠弱酸混合体系研究CRTs锥玻璃中铅的浸出特性,同时探讨了机械活化、浸提温度、浸提时间对CRTs锥玻璃料中铅浸出效果的影响。研究表明:柠檬酸-柠檬酸钠混合弱酸对CRTs锥玻璃中铅的浸出率为43.5%。CRTs锥玻璃经机械活化预处理后,反应活性显著增强,球磨24 h时锥玻璃中铅浸出率比非球磨提高了25%左右。在浸出过程中,随着浸提温度的提高以及浸提时间的延长,铅的浸出效果越好,浸提12h之后铅的浸出率变化趋于平缓。     

废旧阴极射线管(CRT)显示器玻壳中铅浸出特性研究

CRT显示器玻壳中含有大量的铅,废旧CRT显示器玻壳被列为危险废物。采用4种浸提方法(水平振荡法(GB5086.2-1997)、翻转法(GB5086.1-1997)、硫酸硝酸法(HJ/T299-2007)、醋酸缓冲溶液法(HJ/T300-2007))研究CRT显示器玻壳中铅的浸出特性。同时探讨浸提液pH和pH缓冲能力、振荡方式、CRT玻壳颗粒粒径、液固比、浸提时间对CRT玻壳颗粒中的Pb浸出的影响。结果表明:上述4种方法浸提液中Pb的平均浓度分别为0.07、0.69、1.64、11.33 mg/L。随着醋酸缓冲液初始pH值从4.0升高到7.0,其浸提的Pb的含量呈现出逐渐下降的趋势。而去离子水的pH值低于5时,其浸提的Pb的含量才明显升高。Visual MINTEQ模型计算结果表明:在去离子水和硫酸硝酸混合液浸提过程中,主要以酸碱反应为主;而在醋酸缓冲液浸提过程中,以酸碱反应和络合反应为主。前3种浸提方法使用的浸提液类似于天然水环境或降水,其浸提的Pb浓度高于地下水环境质量III标准。第4种浸提方法模拟垃圾填埋场环境,其浸提的Pb的浓度高于工业固废最高容许浸出浓度。因此,废旧CRT玻壳无论填埋处置或直接进入土...     

阴极射线管中低熔点玻璃的溶解规律研究

阴极射线管是电子显示系统的主要部件,含有大量铅,其废弃物的浸出毒性超过我国危险废物鉴别标准.废阴极射线管资源化的关键是锥-屏的分离,分离后的锥-屏玻璃可用于显像管的再制造、铅的提炼和玻璃的再生产等.采用超声波辅助酸-热冲击法对低熔点玻璃的溶解规律进行研究的结果表明,同乙酸相比硝酸溶解低熔点玻璃的速率更大,硝酸浓度对低熔点玻璃的溶解速率有影响;低熔点玻璃中存在的金属离子与硝酸反应后生成的物质,如硝酸铅、硝酸钡、硝酸锌及硼酸等的存在会使低熔点玻璃的溶解速率降低.     

用同位素方法评估天津市汽油无铅化进程

用同位素技术研究和评估天津市汽油无铅化进程.采用稀酸浸出法处理天津市1994～2001年冬春季节123个玻璃纤维滤膜大气颗粒物样品,测量了大气铅浓度和同位素丰度比(²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb).结果表明,1994～2001年是我国汽油无铅化的重要时段,这期间大气颗粒物样品铅浓度有所下降,铅的同位素丰度比逐渐增加,表征了汽油无铅化进程中汽车尾气的贡献率减少,其他来源的贡献率上升.在汽油无铅化后,我国还应加强对铅污染的综合治理.     

废旧阴极射线管(CRT)显示器玻壳进入土壤后铅的释放及转化

通过室内模拟试验,采用土壤连续提取法,探究废旧CRT显示器玻壳进入土壤环境后铅的释放及迁移转化过程.结果表明,土壤原始Pb总含量为28.4 mg/kg;按1∶20的玻壳/土壤质量比加入玻壳后土壤中Pb总含量为8 634.4 mg/kg,其中,溶解态和可交换态Pb(EXC-Pb)的含量为0.20～0.98 mg/kg,与碳酸盐结合的Pb(CARB-Pb)为20.1～103.6 mg/kg,与铁锰氧化物结合的Pb(RO-Pb)为26.7～54.3 mg/kg.上述3种形态Pb的总和为48.6～155.2 mg/kg.在EXC提取步骤中,直接从玻璃颗粒表面溶解的Pb含量为(0.038±0.025) mg/kg;而在CARB和RO提取步骤中,直接从玻璃颗粒表面溶解的Pb含量为(7.55±3.13) mg/kg.因此,CRT显示器玻壳进入土壤后,玻壳中的Pb释放并主要与土壤中CARB和RO矿物结合.加酸处理使土壤原位测定的pH值从8.0～8.3降低到7.1～7.5,但对土壤中Pb的形态没有产生显著影响.废旧CRT玻壳颗粒中的Pb向CARB、RO、EXC形态释放速率分别为21.1/t、　3.8/t、　0.15/t　mg·(kg·d)^-1 (t为处理时间,单位为d).当土壤pH或Eh值降低时,与CARB或RO结合的Pb可能转变为溶解与可交换态.因此,CRT玻壳颗粒进入土壤后Pb的释放会导致潜在的环境风险.     

模拟酸雨下铅锌冶炼废渣重金属的静态释放特征

以株洲某铅锌冶炼废水中和渣为研究对象,开展不同初始pH值（3.0,4.5,5.6和7.0）模拟酸雨静态浸出实验,研究22d浸泡过程中废渣Cd、Cu、Pb和Zn等重金属的动态释放规律及其化学形态变化和矿物相变特征.结果表明,废渣具有较强的酸缓冲潜力,浸出液pH值稳定在6.20~6.66.Cu和Pb在浸泡初期释放较快,Cd和Zn释放相对较慢.浸出液Cd浓度随浸出时间增加而上升,Zn浓度呈波动变化,Cu和Pb浓度变幅较小.提高雨水酸度促进废渣中重金属的释放,浸出液Cd、Cu、Pb和Zn浓度范围分别为1.38~8.70,0~0.02,1.21~2.26和27.2~135mg/L,其中Cd、Pb和Zn浓度分别超过我国《铅、锌工业污染物排放标准》（GB 25466-2010）限值的26.6~173倍、1.42~3.52倍和17.1~89.0倍..重金属BCR顺序提取表明,浸出液中较高Cd和Zn浓度与其赋存高活性态比例一致,且酸雨促使残渣态Cd和Pb向活性态转化.XRD分析显示,pH=3.0酸雨处理22d后原废渣中Cd和Zn的赋存矿物相消失,PbSO₄谱峰增强,表明废渣重金属的释放受其赋存矿物相及次生矿物形成的影响.重金属释放率呈现出Cd （2.50%~15.8%）> Zn （0.41%~2.13%）> Pb （0.06%~0.10%）> Cu （0.0003%~0.11%）的趋势.自然堆存酸雨作用下废渣中Cd、Pb和Zn具有较大环境风险,需加强降雨淋滤污染防治管控.     

膜浓缩液淋滤飞灰重金属迁移特性及化学形态变化特征

为解决膜浓缩液和生活垃圾焚烧飞灰难以处理处置的问题,以淋滤柱为试验装置,以膜浓缩液淋滤3种不同填充高度(25.50、16.60、12.70 cm)的生活垃圾焚烧飞灰为研究对象,通过X射线衍射(XRD)、XRF(X射线荧光光谱分析)和重金属化学形态分析等手段,分析淋滤过程对飞灰中重金属Cd、Cu、Zn、Pb的去除效果及转化机理. 结果表明:①通过膜浓缩液淋滤飞灰实现了飞灰脱氯的效果,填充高度H3(12.7 cm)对氯的去除率达到88%. ②填充高度H3 (12.7 cm)对重金属的脱除效果最好,对Pb、Cu、Cd和Zn的去除率分别为41.83%、0.23%、0.21%和0.57%. ③淋出液中重金属离子主要来自飞灰中弱酸可提取态的重金属,其中淋滤过程对残渣态、可氧化态重金属等影响较小. ④3种填充高度均使飞灰中重金属的浸出浓度有所降低,其中H3 (12.7 cm)填充高度的淋滤灰渣相比于飞灰的浸出浓度减少了90%. 研究显示,膜浓缩液淋滤飞灰可脱除飞灰中的氯盐和部分重金属,降低重金属浸出浓度,为飞灰资源化利用提供了新思路.      

生活垃圾焚烧飞灰固化体重金属动态浸出规律

为研究实际生活垃圾卫生填埋场中渗滤液长期作用于飞灰固化体的浸出行为,分别采用pH值为5.5的醋酸-醋酸钠溶液和pH值为7.0的去离子水作为初始浸提液,建立飞灰固化体的动态浸出试验.初始浸提液pH值的差异会影响飞灰固化体的结构完整性和固化体表面晶体的生成情况,当初始浸提液为醋酸-醋酸钠溶液时,实验过程中飞灰固化体会破碎;当初始浸提液为去离子水时,飞灰固化体表面生成的CaCO₃晶体可能会抑制重金属浸出.当实验进行至约120d时,2组实验浸出液的pH值和重金属浓度基本稳定,且pH值相差不大;但采用去离子水浸提时,Pb、Cr的累计浸出量明显更高,且Pb的浸出浓度（0.29mg/L）甚至一度超过填埋场入场限值,其潜在风险应受到关注.     

Antimony smelting process generating solid wastes and dust：Characterization and leaching behaviors

A large amount of solid waste has been produced by the antimony smelting process in the＂World Capital of Antimony＂, Xikuangshan area in China. This study comprehensively investigated the physical and chemical characteristics of the various solid wastes, as well as the leaching behavior of the solid wastes, which included water-quenched slag,arsenic-alkali residue, desulfurized slag and blast furnace dust. These four types of waste were enriched in a variety of heavy metals and metalloids and more specifically with As and Sb levels up to 8.6 × 104 and 3.16 × 105mg/kg, respectively, in arsenic-alkali residue. For desulfurized slag and water-quenched slag, the leaching concentration of Sb significantly exceeded the acceptable limits during the leaching tests using the toxicity characteristic leaching procedure and the synthetic precipitation leaching procedure. In addition, As leaching in arsenic-alkali residue was extraordinarily hazardous, being three orders of magnitude higher than the regulatory level of As. According to the results of the extraction tests, all the tested wastes were classified as hazardous waste.