CN103086604B - 利用废弃crt玻璃渣及荧光粉制备微晶玻璃工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用废弃CRT玻璃渣及荧光粉制备微晶玻璃工艺。该工艺包括以下步骤：(1)CRT中的荧光粉用稀硫酸进行溶解，加入HF将溶解出的稀土离子转变成氟化稀土沉淀，过滤，干燥；(2)CRT玻璃残渣经过清洗、过滤、研磨，然后与氟化稀土和氟化钠按比例混合，混合物中各物质的质量含量为：玻璃残渣：62％～68％、氟化钠：28％～32％、氟化稀土：4％～6％，然后研磨使混合均匀；(3)然后将物料在温度900～1200℃焙烧20～60min，将玻璃水倒入不锈钢板中，在380～450℃高温炉中冷却1～2h，再自然冷却至室温，即得微晶玻璃。本发明既对玻璃渣进行回收利用又利用稀土元素的特点制造出性能良好的材料。
Description
技术领域
本发明涉及废弃CRT的处理，具体涉及一种利用废弃CRT玻璃渣及荧光粉制备微晶玻璃工艺。
背景技术
阴极射线管(CRT)中的玻璃因含铅量的不同分为平玻和锥玻两种，根据废弃电器电子产品处理企业资格审查和许可指南指出：处理阴极射线管(CRT)显示器电视机的，应当将锥、屏玻璃分离并清洗干净。自从2009年6月，我国家电产品“以旧换新”政策实施，截止到2010年5月底，回收的废弃电子电器产品总数为1479万台，其中共回收约1200万台显示器，几乎全部是CRT显示器，CRT显示器的荧光粉里含有丰富的稀土元素，如果丢弃既污染环境，又浪费资源。
在进行锥、屏玻璃清洗的过程中会产生玻璃渣，所产生的玻璃渣由于颗粒小、成分多变，一般很少回收处理。但是该玻璃渣中含铅，通过填埋等方式处理会对环境产生污染。
发明内容
本发明的目的是为了解决CRT清洗所产生的玻璃渣污染环境的问题。提供一种新型的利用废弃CRT玻璃渣及荧光粉制备微晶玻璃工艺。
本发明为解决上述技术问题所提供的方案为：利用废弃CRT玻璃渣及荧光粉制备微晶玻璃工艺，包括以下步骤：
(1)CRT中的荧光粉用稀硫酸进行溶解，加入HF溶液将溶解出的稀土离子转变成氟化稀土沉淀，过滤，干燥；
(2)CRT玻璃残渣经过清洗、过滤、研磨，然后与氟化稀土和氟化钠按比例混合，混合物中各物质的质量含量为：玻璃残渣：62％～68％、氟化钠：28％～32％、氟化稀土：4％～6％，然后研磨使混合均匀；
(3)然后将物料在温度900～1200℃焙烧20～60min，将玻璃水倒入不锈钢板中，在380～450℃高温炉中冷却1～2h，再自然冷却至室温，即得微晶玻璃。
优选地，
步骤(1)中用稀硫酸溶解时，稀硫酸的质量浓度为5％～15％。
步骤(1)中用稀硫酸溶解时，稀硫酸的质量浓度为10％。
步骤(2)中玻璃残渣与氟化稀土和氟化钠按比例混合时，混合物中各物质的质量含量为：玻璃残渣：65％、氟化钠：30％、氟化稀土：5％。
本发明的有益效果：
本发明将清洗后的玻璃渣和CRT荧光粉中提取的稀土按比例进行混合，进行微晶玻璃的制造，既可以对玻璃渣进行回收利用又可以利用稀土元素的特点制造出性能良好的材料。本发明采用的均为电子废弃物中废弃的原料，减少环境污染，同时也可以实现资源的循环利用，稀土掺杂的玻璃由于具有高折射、低色散的特点，在红外光学玻璃以及有色光学玻璃等领域有着特殊的应用。此外，本方案操作简单，易于实现大规模生产。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明，本发明的范围不受这些实施例的限制。
实施例1
利用废弃CRT玻璃渣及荧光粉制备微晶玻璃工艺，包括以下步骤：
(1)取阴极射线管荧光粉(CRT荧光粉)，按固液比1∶20加入质量浓度为5％～15％的稀硫酸，在80～90℃温度下溶解，充分搅拌1～3h，抽滤，得含稀土离子的滤液；
(2)取质量浓度80％氢氟酸溶液(氢氟酸的量为：原始稀土(即步骤(1)中的荧光粉)和氢氟酸的固液比为1∶2)加入所述含稀土离子的滤液，反应生成稀土氟化物，抽滤，稀土氟化物残留在滤饼中，洗涤滤饼1～5次，得含纯净稀土氟化物的滤饼和含非稀土离子的滤液。将氟化稀土放入50℃烘箱，6h烘干。
(3)将CRT清洗线的玻璃残渣经过清洗、过滤、研磨至0.5～1mm。
(4)将干燥的玻璃残渣、NaF和氟化稀土按质量比13∶6∶1放入研磨坩埚中混合研磨20～30min。
(5)研磨好的混合物料放入马弗炉中，900～1200℃焙烧20～60min，将玻璃水倒入不锈钢板中，在400℃高温炉中冷却1～2h，再自然冷却至室温，即得微晶玻璃。
实施例2
(1)取CRT荧光粉，按固液比1∶15加入质量浓度为10％的稀硫酸，在80℃温度下溶解，充分搅拌3h，抽滤，得含稀土离子的滤液；
(2)取质量浓度70％氢氟酸溶液(氢氟酸的量为：原始稀土(即步骤(1)中的荧光粉)和氢氟酸的固液比为1∶2)加入所述含稀土离子的滤液，反应生成稀土氟化物，抽滤，稀土氟化物残留在滤饼中，洗涤滤饼3次，得含纯净稀土氟化物的滤饼和含非稀土离子的滤液。将氟化稀土放入55℃烘箱，6h烘干。
(3)将CRT清洗线的玻璃残渣经过清洗、过滤、研磨至0.8mm。
(4)将干燥的玻璃残渣、NaF和氟化稀土按质量比31∶16∶3放入研磨钳锅中混合研磨20min。
(5)研磨好的混合物料放入马弗炉中，900℃焙烧60min，将玻璃水倒入不锈钢板中，在400℃高温炉中冷却2h，再自然冷却至室温，即得微晶玻璃。
实施例3
(1)取CRT荧光粉，按固液比1∶25加入质量浓度为5％的稀硫酸，在90℃温度下溶解，充分搅拌1h，抽滤，得含稀土离子的滤液；
(2)取质量浓度80％氢氟酸溶液(氢氟酸的量为：原始稀土(即步骤(1)中的荧光粉)和氢氟酸的固液比为1∶2)加入所述含稀土离子的滤液，反应生成稀土氟化物，抽滤，稀土氟化物残留在滤饼中，洗涤滤饼5次，得含纯净稀土氟化物的滤饼和含非稀土离子的滤液。将氟化稀土放入45℃烘箱，7h烘干。
(3)将CRT清洗线的玻璃残渣经过清洗、过滤、研磨至0.5mm。
(4)将干燥的玻璃残渣、NaF和氟化稀土按质量比17∶7∶1放入研磨钳锅中混合研磨30min。
(5)研磨好的混合物料放入马弗炉中，1200℃焙烧20min，将玻璃水倒入不锈钢板中，在450℃高温炉中冷却1h，再自然冷却至室温，即得微晶玻璃。
实施例4
(1)取CRT荧光粉，按固液比1∶20加入质量浓度为15％的稀硫酸，在85℃温度下溶解，充分搅拌1.5h，抽滤，得含稀土离子的滤液；
(2)取质量浓度75％氢氟酸溶液(氢氟酸的量为：原始稀土(即步骤(1)中的荧光粉)和氢氟酸的固液比为1∶2)加入所述含稀土离子的滤液，反应生成稀土氟化物，抽滤，稀土氟化物残留在滤饼中，洗涤滤饼4次，得含纯净稀土氟化物的滤饼和含非稀土离子的滤液。将氟化稀土放入55℃烘箱，5h烘干。
(3)将CRT清洗线的玻璃残渣经过清洗、过滤、研磨至1mm。
(4)将干燥的玻璃残渣、NaF和氟化稀土按质量比13∶6∶1放入研磨钳锅中混合研磨25min。
(5)研磨好的混合物料放入马弗炉中，1000℃焙烧45min，将玻璃水倒入不锈钢板中，在380℃高温炉中冷却2h，再自然冷却至室温，即得微晶玻璃。
本发明采用的均为电子废弃物中废弃的原料，减少环境污染，同时也可以实现资源的循环利用，稀土掺杂的玻璃由于具有高折射、低色散的特点，在红外光学玻璃以及有色光学玻璃等领域有着特殊的应用。此外，本方案操作简单，易于实现大规模生产。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.利用废弃CRT玻璃渣及荧光粉制备微晶玻璃工艺，其特征是，包括以下步骤：
(1)CRT中的荧光粉用稀硫酸进行溶解，加入HF将溶解出的稀土离子转变成氟化稀土沉淀，过滤，干燥；
(2)CRT玻璃残渣经过清洗、过滤、研磨，然后与氟化稀土和氟化钠按比例混合，混合物中各物质的质量含量为：玻璃残渣：62％～68％、氟化钠：28％～32％、氟化稀土：4％～6％，然后研磨使混合均匀；
(3)然后将物料在温度900～1200℃焙烧20～60min，将玻璃水倒入不锈钢板中，在380～450℃高温炉中冷却1～2h，再自然冷却至室温，即得微晶玻璃。
2.根据权利要求1所述的利用废弃CRT玻璃渣及荧光粉制备微晶玻璃工艺，其特征是，步骤(1)中用稀硫酸溶解时，稀硫酸的质量浓度为5％～15％。
3.根据权利要求2所述的利用废弃CRT玻璃渣及荧光粉制备微晶玻璃工艺，其特征是，步骤(1)中用稀硫酸溶解时，稀硫酸的质量浓度10％。
4.根据权利要求1所述的利用废弃CRT玻璃渣及荧光粉制备微晶玻璃工艺，其特征是，步骤(2)中玻璃残渣与氟化稀土和氟化钠按比例混合时，混合物中各物质的质量含量为：玻璃残渣：65％、氟化钠：30％、氟化稀土：5％。
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