从高铅玻璃中回收铅的试验研究.pdf

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1、第4期矿产综合利用No．42016年8月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesAug．2016从高铅玻璃中回收铅的试验研究王宇斌，彭祥玉，张小波，李帅，朱新峰(1．西安建筑科技大学材料与矿资学院，陕西西安710055，2．河南城建学院环境与工程系，河南平顶山467036)摘要：我国铅资源逐渐减少，如何从含铅玻璃粉等废品中高效回收铅日益受到重视。研究采用浸出一置换的方法对高铅玻璃粉进行处理，考察了浸出氢氧化钠浓度、浸出料浆液固比、浸出时间和温度等因素对浸出效果的影响。结果表明：在氢氧化钠浓度为5m

2、oL／L，浸出液固比为4：I，浸出温度为95~C，浸出时间为2h的最佳条件下，可获得铅浸出率为84．32％的指标，采用分批添加锌粉置换方式，可使浸出液中铅的置换率达到99．28％。关键词：玻璃粉；铅；浸出；置换；综合回收doi：10．3969／j．issn．1000-6532．2016．04．021中图分类号：TD989；X799．1文献标志码：A文章编号：1000—6532(2016)04—0090—04随着国民经济发展和铅需求量的增长，我国原1试验生铅矿资源面临13益减少的危机¨j。由于我国再1．1试验原料生铅产业起步较晚，再生铅产量

3、占精铅总产量的比为确定玻璃粉中的主要有价元素种类及含量，重较低，这对缓解国内矿产铅资源短缺极为不研究对试样进行了化学多元素分析，结果见表1。利]。国内外从含铅固体废弃物中回收铅的研表1玻璃粉多元素分析／％究，主要以铅酸蓄电池为原料J。此外，国内高铅Table1Multi—elementanalysisresultsofglasspowder玻璃的综合利用主要以回收玻璃纤维为主，针对高PbSiO2CaOMgOCuNiCoK2ONaO铅玻璃中的铅回收研究鲜见报道[】。。佗]。由于铅等24．2742901．52O．280．0340．OO3O．O

4、】6．931．28重金属不易被生物代谢所解，属于持久性污染物，若由表1可知，样品中的主要成分为Pb、SiO、处理处置不当，高铅玻璃中的铅金属会对水源、土壤CaO、K，0等元素，其中铅含量为24．27％，二氧化硅甚至人类的身体健康产生难以估计的危害¨。因含量为42．90％。铅在玻璃粉中可能主要以硅酸铅此，如何从含铅玻璃中高效回收铅金属的研究极为(PbO-SiO)形态存在。重要L1。鉴于此，研究采用化学浸出工艺处理玻璃1．2试验设备粉，并利用锌粉置换回收浸出液中的铅，取得了较为浸出设备，RK／XJT充气多功能浸出搅拌机(武满意的指标，对废弃玻

5、璃粉中铅的二次资源化有重汉洛克粉磨设备制造有限公司)；过滤设备，RK／ZL一要的参考意义。26O／200多功能真空过滤机(武汉洛克粉磨设备收稿日期：2015-09-26基金项目：西安建筑科技大学学科建设重点培育学科专项基金项目(XK201205)；河南省科技厅基金项目(15A610002)作者简介：王字斌(1972一)男，博士，副教授，主要从事矿物综合利用研究通讯作者：彭祥玉(1992一)女，硕士研究生，从事矿物综合利用研究，E-mail：m1582947957O@163．com。第4期王宇斌等：从高铅玻璃中回收铅的试验研究‘91·制造有

6、限公司)；干燥设备，电热干燥箱101—3(北京提高氢氧化钠的浓度，铅的浸出率变化不大。因此，科伟永兴仪器有限公司)。试验选取溶液中氢氧化钠的较佳浓度为5mol／L。901．3试验方法85试验时将高铅玻璃通过球磨机磨碎到一0．074冰褂80mm90％以上，每次称取玻璃粉100g配置成一定浓75度，在浸出槽中加入浸出剂，在一定条件下进行浸露70出，用过滤法分离浸出渣和浸出液，然后用锌粉置换65456浸出液中的铅，最后将所得铅泥过滤、干燥、称重。NaOH／(mol·L)图2氢氧化钠浓度对铅浸出率的影响Fig．2Effectoftheconcen

7、trationofsodiumhydroxideonleachingrateoflead图1试验流程氧化铅能与氢氧化钠作用生成可溶于碱液的铅Fig．1Testflowsheet酸钠，而溶于氢氧化钠溶液中，玻璃粉碱浸时溶液中可发生主要的化学反应：2试验结果与讨论PbO·SiO2+4NaOH=Na2PbO2+Na2SiO3+2HzO2．1硫酸化焙烧浸出试验由化学反应式可知，玻璃粉中的铅在NaOH溶采用硫酸化焙烧工艺对玻璃粉进行了焙烧温液中的溶解度与碱的浓度成正比关系，增加溶液中度、焙烧时间和硫酸用量等因素的探索性硫酸化焙Na0H的浓度，在热力

8、学上铅的溶解度将会增加，这烧，并对焙砂进行了水浸出、单盐浸出(NaC1)和混有利于玻璃粉中的铅在碱溶液中的浸出。盐浸出(NaC1，CaC1：)对比试验，结果表明，铅的浸出2．2．2液固比试验率