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1、西南科技大学硕士研究生学位论文第1 v 页 f o r mo f Z nist h eh l g h e s tw i t hB C R 3p r o c e d u r e st h eh a r mo f Z nt r o l l tw a s t eP D P g l a s sc o u l db eh i g h 3T h el e a c h i n gc o n t e n to fZ n ，C ua n dB ai nw a s t eP D Pb a c kg l a s sa r e a g r e e d ，w h i l et h eh i g h e rl e a c
2、 h i n gt o x i c i t y r e s tw i t he x c h a n g e a b l e & w e a ka c i d s o l u b l ef r a c t i o na n dr e d u c i b l ef r a c t i o nT h el e a c h i n gc o n t e n to f A ge x i s t sm a i n l Y f r o n lr e s i d u a 】f o m sT h ee s t i m a t e so fA sw i t hB C R 3 T C L P B C R 5 一T
3、C L Pa n d B C R 4 T C L Pa r ei n c o n f o r m i t y ，C a r b o n a t eb o u n do fZ ni st h em a i ni nw a s t eP D P g l a s sw i t hB C R 4 一T C L Pa n dB C R 3 T C L P B C R 5 一T C L P , w h i l et h er e s i d u a l f o I T l l So f A si st h em a i n 4T h eb i o l o g i c a le x t r a c t e
4、de f f e c t i v e l yq u a n t i t yo fZ ni nw a s t eP D Pb a c k g l a s si sh i g h e r ，w h i c hd i s p l a y st h a tw a s t eP D Ph a v eh i g h e rp o t e n t i a lb i o l o g i c t o x i c i t yT h ec o n t e n to fb i o l o g i c a le f f e c t i v e n e s sw i t hC ua n dA ga r el o w ，w
5、 h i c h a r ed i m c u 】tt oa b s o r bw i t hp l a n t s ；t h ea b s o l u t eb i o l o g i c a le x t r a c t e de f f e c l i v e l y q u a n t i t yo fB aa n dA si nw a s t eP D Pb a c kg l a s sa r eh i g h e r ；t h ec o n t e n to fN ii s n o td e t e c t e d K e yw o r d s ：P l a s m a D i s
6、 p l a yP a n e l ；h e a v y m e t a l ：t o x i c l e a c h i n g c h e m i c a lf o n n ：b i o l o g i c a le f f e c t i v e n e s s 西南科技大学硕士研究生学位论文第v 页 目录 1 绪论- I lll 乜r 废弃物简介- - I IllI bf 废弃物形成1 I12 b 子废弃物现状- - l I 13 电j 废弃物危害2 l2 1 I J t ，垫木结构与组成E j 1 3厦金属特眭研究进展书 131 莛余腻浸出毒性村 1 j2 重金腻形态叮 l4选题意义
7、与研究内容啦 ! 5t 要创新点- 一端 2 实验材料与方法1 0 2l验样- - 1 0 2 2寅验仪器与试剂- 一1 I 2 3艘卉P D P 后板玻璃巾金届总量分析1 2 2 4废弃P D I ，后板玻璃中目标确定1 2 2 5废弃f ，D P 后板破璃- ，毒性浸出分析- 1 3 2 5lG 1 5 0 8 621 9 9 7 1 3 2 5 2F C L P l3 2 53 1 本固体废物毒眭浸i I 程序一13 2 54 意大利固体废物毒性浸出程序14 26腹弃P D I ，后扳破璃巾重金属化学形忐分析14 2 6IB C R 3 连数提取法l4 2 6 2B C R 4 逐级提取
8、法1 6 2 6 3B C R 5 逐级提取法l7 2 7废弃P D P 后板玻璃中重会属生物有破性分析一1 9 3 废弃P D P 后板玻璃中重金属浸出毒性鉴别一屯O 3l引言一“ 2 0 3 2重金属浸出量“ 2 0 32 】浸出试验的方法学“ 2 0 322 浸出试验结果2 1 西南科技大学硕士研究生学位论文第v 】页 3 23 我旧毒性漫 f 标准- 32 1T ( 1 f ： 2jl 小- 326 ：卷大利一 3 34 种浸出方法对比- 3jI 提取荆 3 2 液 “比 j jp l l 值 4 浸H - ：j3j 结果讨沧 3 4本章小结 4 废弃P D P 后板玻璃中重金属化学形
9、态分析 410 l 言“ 2 7 t2 废弃P D P 后扳艘硝中i E 金属提取效率电7 42l 废弃P D I ，后扳玻璃雨金属总量也7 422 废弃P D I ，后扳玻璃的提取效率2 H 433 种厅法埘废弃1 1 D P 后板玻璃l f ，重余心化学形忐的分析- 3 l 43lI C 1 3 提嫩法分析刚 4 3 2B c l 4 提墩法分析 3 4 3 3B c I j 提取法分析“ 3 0 4 3 4B C R 3 、B C R 4 和B C R 5 比较一“ 3 7 r 4奉节小鲤i 3 8 5 化学形态结合T O L P 试验研究1 0 jl言- 1 0 52实验方法q 0 5
10、 3实验结果与讨论4 l 5 31B C R 31C I J P 实验o t l 5 2B C R 4r e lP + 婪骑q 4 5 33B C R 5r c L P 实验q 7 j 34 实验结粜讨论5 0 j 4本章小结5 1 6 废弃P D P 后板玻璃中重金属生物有效性分析“ 5 3 6IS i 言- 5 3 j j 4 1 1 1；6 7一屯叫皑皑皑呓皑呓皑皑t - - 一一一一一一一一一 西南科技大学硕士研究生学位论文第V I I 页 62 实验结果与讨论而 6 ：j术t 小结j j 结论“ 0 7 致谢i 9 参考文献一 5 0 攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果- -
11、4 5 5 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 页 1 绪论 11 电子废弃物简介 111电子废弃物形成 电子废弃物( W a s t eE l e c t r ica n dE l e cL r o n icE q u i p m e n t W E E E ) 是 指生产过程中不合格或达到使用寿命而报废及因! l ! 新换代而淘汰的电子电 器设备、产晶及其元器件、零部件嗣I 耗材等。随着科学与信息技术的不断发 展和全球消费性电子产品需求量的增长，电子产品更新换代的速度也l | 益加 快全球范围内越束越多的电子和电器设备被淘汰，形成了大量的电子废弃 物。电子废弃物已经成为继化工、冶金、印染等
12、废弃物污染后新一娄重要环 境污染物”1 。 据联台国环境舰划罟估计。”，全世界每年约有2 0 0 05 0 0 0 万吨废弃电子 产品被丢弃其中美国约占l 3 ，是城市废弃物的2 5 ：欧盟约占1 4 是城市废弃物的4 。全球电子废弃物l f ：以每年3 j 的速度增长。自2 0 0 3 年到2 0 0 8 年期 I J ，我国电子废弃物产丛已高达1 1 0 万1 1 , t i 。，并以- 岛于全球增 长速度的速度增长，约为每年5 1 0 。我国屯子废弃物污染不仅束源于国内， 同时还有大量的进E 1 电子废弃物，据报道，全球电子废弃物的8 0 被运到 洲奠中9 0 在中国丢弃与处理。 1 1
13、2 电子废弃物现状 目前，常用处理电子废弃物的方式主要有i 利用，填埋或婕烧，向发展 中国家出口，资源化等”。 再利用，_ ；1 三要是指对废旧电子产品、设备直接的二手使用或在殴备上做 稍微的处理后再使川，例如报废的电子电器醴各中可能存在部分尚有使川价 值的元器件或零部件( 如线路板上的电容、二极管等) 可重新使用。 填埋或焚烧，这也曾是处理电子废弃物最重要的方式之一然而电子废 弃物中往往食有大髓的不易降解段难燃物质，此外，该方法也涉及到需要大 量闲置土地作为填埋场和露天焚烧可能带来的二次污染等问题“1 。 向发展中国家出1 2 ，很多发达国家打着“回收处理”的名义向发展中国 家出口电子废弃物
14、将具有高危害的电子废弃物转嫁给其他家国”1 。 资源化处理，这电是本着以环境保护为目的的一种新型电子废弃物处理 方式，其主要以分离、提取有用物质为目的，包括机械破碎、分选。、湿 西南科技大学硕士研究生学位论文第2 页 法冶金”o “。、微生物“等于段 11 3 电子废弃物危害 电子废弃物中所含物质高达7 0 0 多种“，其巾包括塑料、玻璃等怍金属 和铜、锌等金属。这些物质，一方面大部分是町再生利用的重要资源，如金 属铜，废物印刷线路板中的金属铜含量高达3 0 以上”从冶金角度柬说， 是品味较高的矿种：另一方面，它”J 义人多膳于污染物，其1 1 Ij 0 的物质对 人体有害”，如处理小当，将会
15、对环境舸1 人体健康造成极大的危害。 电子废弃物中的危害物质包括： 金属及其化合物：( 1 ) 铅( P b ) ，主要用于阴极射线管( C R T ) c | j ，据调 查辞台彩色显示器中铅含量大致为l6 3 2k g ”。；。铅及其氧化物在常温 下不易氧化和分解，属于持久性污染物。铅对人体血液系统、神经系统和肾 脏都有若巨大的危害。( 2 ) 铜( c u ) 主要用于印刷线路板( P C B ) 和| 殳备机 组导线部分，肓学者在随意收集的1 吨电子卡板c 1 分离出3 3 0k g 铜、4 lk g 铁、2 0k g 锑、1 8k g 镍、1 0k g 锡和04 5k g 的黄会“。
16、( 3 ) 汞( I t g ) ，掘 统计全球每年消耗的汞，有2 2 是用十生产电子电器产品的，丰要使J | 于啦 产显示器的照明装置中，也用于温度计、传感器、阻滞器、转换器、医疗设 备、电灯、 机驶电池t 【l 。【4 ) 钡( B a ) ，被用十电脑显示器、弹簧、继电 器和琏接器中，【 I 曾用于计算机主板t I 。( 5 ) 镉( C d ) ，在制造半导体和S 1 , 1 9 芯片屯阻过程中使用。镉的半衰期大约为3 0 年，可在体内积蔷，损伤骨骼、 肺部和肾脏。 玻璃：大量应用十显示屏中而且占显示屏质量百分比较高，主要成分 为硅酸盐及其化台物，但因不同产品对玻璃的物理化学及散果性能
17、有不同要 求，因此，1 ；同产品I I I 玻璃的添加成分【! 三不相同，可能台有不同种类的会属 元素，其中阻重金属元素为主。 澳代阻燃荆( B F R s ) ：B F R s 被用在电子产品的塑料以及电路板中，用以阻 止燃烧和发烟，含量较高。例如聚溴化二苯醚( P B D E ) 、聚滨联苯( P B B ) 等 B F R s 使用较多。这类溴代阻燃剂会引起人体内内分泌失调，诱发神经系统 的损伤还有可能导致淋巴系统致癌。 P V C 塑料由于其防火特性P V C 被广泛应用于包裹线路和电脑外壳，2 6 的电子产品塑料是台有P V C 的。P V C 很难回收利用，一旦燃烧会产生大量的 古
18、氧污染物，包括二嚼英和呋喃具有极强的毒性和致癌性。P V C 中还包含 有机锡、铅和含镉固化剂以及酞酸盐等有毒物质。 西南科技大学硕士研究生学位论文第3 页 油氍：主要成分炭黑是致癌物质，此外，还含有大量铅、汞等重金属元 素和其他何机污染物可通过呼吸进入人体，K 期累积会造成人体脑损伤。 磷化物：应用于c R 坡璃内表面的包衣，通过产生磷光效应使我们可以 看见显示器的图像。cR f 的磷包农具有毒性，其中还含有锌、钒等有毒添加 物。 12 P D P 基本结构与组成 近些年全球范同内消赞性电子产品的生产与更新换代速率均不断加快 当今显示屏1 “场上，平板显示肝( F I n tP a n e
19、【D i s p l a y ，F P D ) 止逐步取代传 统阴极射线许( C aL h 【) d 。I C a y Iu b e ，c 引) 而吁据市场的主导”，其一n 、F 扳显示器t 蔓包括波晶显示屏( L j q u i dC r y s t a l D j8 p l a y 。l ，C D ) 和等离子 显示屏( P 1 a S m 。lD ls p l a yP a n e I f I ) l ) 。图l 给出了1 9 9 2 年到2 0 0 7 年美圈 m 场卜各类f 扳显示屏设备的销售量。 【 一m 删臼 i f l | l l 垂l l g8 S r o L a m 呻c
20、0 忡L C D M 口咖r 口L C D T v P 鼬m T v 图卜l 平扳显示屏类设备的销售量 F igI ls a Ie sV O 【f o re Ie c t t o n i cd e v I e i t hf i a tp a n e ld is p Ia y8 ( F P D s 赴平板显示j 并销量J ：I ；t 前，液晶显示屏( L C D ) 远商十等离于显示屏 ( P D P ) ，但P 冈为发光效率好、具有记忆特性、响应时间短和视角夫等优 点，逐渐开始受到人们的关注。同时，人们对显示屏大屏幕、薄型化日益增 强的需求也加速了显示屏更新换代的速度。这些年，P I ) P
21、无论是技术还是 婚辐器停仲o 0 口co=!一gc) 西南科技大学硕士研究生学位论文第4 页 产量上都取得了较大发展。 P D P 是采用等离子管作为发光元件的冷阴极气体放电管，屏幕上每一个 等离子管对应一个像袭，屏鞯以玻璃作为鉴板，基板I 叫隔一定距离，川删经 气密性封接而形成个个放电空间。放电空f l j 内充入氖气、氙气等惰性气体 混合作为工作媒质。在两块玻璃基板的内侧面上涂有金属氧化物导电薄膜作 激发电极。当向电极 ：加入强电压时，放电空削内混台气体便发生等离子体 放电现象。气体等离子体放电产生紫外线，紫外线激发荧光屏，荧光屏发射 出可见光显现出图像。加入少量的氙气是为了利j t j
22、气体辐射产 t - 朐潘宁效 应来降低所需放电电压“。同时，为了达到稳定放电的目的，必须把混台气 体压力和电极之间的距离设定到最佳值。 图12 中给出的P f J P 构造显示在阳极和阴极之I n J 存在定放电空间在 加电压期问继续放电，由于该过程是直流电压操作，称为D c 型P D P 。 9 1 E H 总譬舞鎏。 4 0 ) w J i b e 】s H p ，db m r m n u 】e 州s J e ( t Y P e 鼢 固1 2D CP D P 构造 F i gl 2S tr u c t o fD CP D P P D P 显示屏主要由背板及结构件、前板，后板、滤光玻璃或滤光
23、膜、各 种电路板及其连接线构成。图13 给出了P D P 显示屏前、后板的结构示意圈。 蕉蕉 西南科技大学硕士研究生学位论文第5 页 图I 一3 前扳，后板的结构示意图 F i gl - 3s t t o fF f o n t B a c kP a n e 在P 【) r 屏前板和后板中，玻璃摹板的比重超过P D P 肝总重量的8 0 ， l 可时，P D I 解前板、后板组成成分复杂，制造工艺要求也非常- 岛。在i j i 板制 造程巾，依次是再- 玻璃基板上制作透明电极、金属b u s 电极、透明介质层以 及M g O 保护层。而后板则还需要在玻璃内表面涂上荧光粉。 曩啊电曩l i i #
24、 l l t M 忭 图1d 前板制作工艺主要流程 F 1gI 一4C r a f t 3 s h iPo fF tP a n e 西南科技大学硕士研究生学位论文第6 页 P D P 玻璃前扳由 玻璃后扳I I I 州层组成 图卜5 后扳制作工艺王要流程 Fg 卜5C r a f t s m a n s h IPo f B a c kP a n e 层组成：依次为玻璃板 依次为玻璃板、银电板 银电极和抵熔点玻璃。P D P 低熔点玻璃和荧光粉。 1 3 重金属特性研究进展 13 1 重金属浸出毒性 浸是固体J 盘卉物巾有害物质进入环境的主璺途径，浸出试验是对缦出 过程的实验室模拟，其目的足为r
25、 评估小同吲体废弃物在币同处埋环境和处 置条件下的环境风险。网此世界各国都将固体废物浸出试验作为危险废弃 物鉴别的重墼依据之一1 。 目前，埘内外对十关于肯害固体废弃物的毒性浸出试验方法尚未选成统 一胜定备旧现行的毒性浸m 试验方法也足备不相同。对于同一种固体废物 采用夺同毒性浸i | 方法所得结果可能有明显差异。 1 9 9 6 年开始执行的伦敦翻际会议章程中，对含B e 等废物的毒性判断标 准作出r 规定”。| | 奉环境厅多次修订“浸“；毒性试验方法”先后明确了 若干问题：! 棹器容量对浸出效果柯影响建议采用2L 浸取容器；容器形状 对浸出效粜影响不叫显无需统一规定：容器材质对浸出效果也
26、无明显影响， 玻璃或聚乙烯容器均可。：= 。I 此同时诸如浸提液的选择以及浸取时混合液 西南科技大学硕士研究生学位论文第7 页 的p H 值、振荡时剐等一系列问题尚术最终得到确定。美国自1 9 8 6 年将浸取 程序( E P ) 改成毒性浸出程序( T C L P ) 后直沿用至今。后续叉发佑了一些 新的管理洼规作为补允，其中对有害废卉物的箍定方法做出了更加叫确的阐 述。此外，在试样和浸取液中再加入处簧场瑚的覆盖。I ：壤一起进行振荡混台， 这也是综合考虑土壤吸附能力的浸出试验方法，只有一定的实际意义”“。我 国部颁危险废物箍别标准中舰定了浸出雄性鉴别方法荩一I 包括水平法和翻 转法。由于吐
27、备原因，副内在浸出试验研究过程中大部分采f l J 水平法5 ， E l 实际上，翻转法振荡效粜比水平法剧烈的多，采用翻转法振荡可以避免容器 中出现提取死角，有助十更充分的进行试验。有学者研究 ；l ； 出结沦也表明在 其他试验条件完全致的情况下，翻转法中组分的浸出量要比水平法高j “。 132 重金属形态 在研究重仓属污染过程中，首先要考虑的是重金属总量。一般而言，重 金属总量越高，其潜在的环境风险枕越大。但l 司时很多研究也发明，重金属 的环境特性不仪仪与其金属总量有关，很犬程度更是决定于其在环境中的呲 存形态，不川赋存形态下的重金属能产生不同的环境效应，直接影响重金属 的环境毒性、迁移及
28、转化过程。凶此，探讨震金属的赋存形态能更合理手科 学的评价废弃物中重金属的潜作环境风险。 重金属形态分析一般采埘单剂提取或多试剂组合迸缎琏续提取，许多研 究表明该类方法可以较好的反映重金属形态变化的信息，显示重金属的移动 性和生物有效性，同时，改方法乜可以问接地评价重金属的环境效应! i ”。 孩方法起初是用于定量分析土壤和沉积物中痕量重金属的形态和比例后被 推广并广泛应用于受污染土壤、垃圾焚烧飞灰，工业废渣”“及河流底 泥和沉积物1 “”1 等其他固体废弃物中重金属环境风险的评价。关于重余属的 形奋分布，许多学暂也都提出过不同的方法和程序“。3 其中包括T e s s ie r 法和欧盟标准
29、委员会( S M T ) 提出的B C I i 及其改进法是比较常用的重金属化 学形态分析方法。但近年柬，许多研究表明B C R 及其改进法更能准确的判定 废弃物巾藿会属的化学赋存形态。 B C R 改进法包括三步连续逐级提取、四步逛缴连续提取和血步连续逛级 提取，主要是采用不同化学性质的试剂对试验样品中重金属进行连续遥级提 取，按照环境活性依次减弱将重金属划分成不同赋存形态。其巾，提取剂也 是由中性或弱酸性逐渐向强酸和强氧化性变化，这与环境液体的酸碱度对重 金属稳定性具有相关性的实际相吻合。 西南科技大学硕士研究生学位论文第8 页 1 4 选题意义与研究内容 当前，电了废弃物的回收弓处理完全
30、受驱动j 。经济利益“。报废的电于 电器产品部分通过维修或升级后再次进入市场，不能通过维修或升级正常使 用的屯子产品拆卸后可以提炼其中的有价成分，而很多学者对于电子垃城资 源化处理处置的研究和探讨【 I 址基于附加值较高部分，如印刷线路板等，附 加值较低的部怍则鲜订相关研究报道，例如等离于显示屏玻璃就囡其附加值 低，传统的方法叉难以实现其资源化而直接被当成普通垃圾任意丢弃，成为 环境污染的主要问题。 废弃的P D P 玻璃叶J 含有大量的金属，包括铜、锌、银、钡、锶、镍等重 金属元素，这些重会属元索会随着地下水或阿水的浸泡、冲刷而溶出，造成 严重的环境问题。近世年来，重盒属毒性引发的人类健康问
31、题越来越被人们 所重视。世界备闭相继制定了系列相关法律来限制重金属的排放。古重金 属的污染物如果处理不当，可能造成土壤和水体污染；动植物吸收后，重金 属随食物链逐渐累积富亲，展终进入人体从而严重危害人类健康。我圜也已 颁柑了： 业废水中重会属的排放标准。随着技术的不断发展，此类标准也越 来越严格。闪此研究废弃玻璃扳中重金属的环境溶出特性对环境保护和人 类健康有重要的意义。一方面，町以判断这种废物是否具有浸出毒性，以便 于进行安全、合理的处理处置：另一方面，在资源化技术中，重金属的溶出 特性也是其可否直接通过化学的、物理的浸提方法实现资源化的一个衡量标 准。 基于以卜分析，本课题以废弃P D P
32、 后板玻璃为研究对象，选用中国、美 国、同本及意大利的毒性浸出程序分析废弃P D P 后板玻璃中重金属的浸出 毒性：采用三种逐级提取方法分析废弃P D P 后板玻璃【 _ l 重余属的化学形态， 并结合T C L P 试验研究其化学形态与浸出毒性之问的关系；利用有机络合提 取的方法考察P D P 后板玻璃中目标重金属元素的生物有效性。为废弃P D P 后 板玻璃等电子垃圾的处理处置与资源化技术的开发和应用奠定理沦基础。在 重会属排放标准同趋严格的今天，重金属环境溶出特性研究对于电子垃圾的 安全高效处理处嚣及资源化具有着重要的理论和实践应用价值。 15 主要创新点 本研究的创新之处在于 西南科技
33、大学硕士研究生学位论文第9 页 ( 1 ) 以废弃P D P 后板破璃为研究对琢做环境风险评价 目前，显示器市场上占据主导地位的还是C R TJ f I I L C D ，相对于这两者，P D P 虽然具有请如发光效率高、汜忆性能佳、说角上= 、响应叫问怏等一系列技术 优点，但由于仍受成本和生产等方而因素的制约，目丽还术能普及。电子垃 圾的处理处置相对于生产、消费市场叉其有一定的滞后性，吲此，本研究以 目前市场上尚朱占据主导，却具有很大m 场潜力的等离子体显示器这种潜在 的电予废弃物为研究对鲸具有一定的刨新性。 ( 2 ) 化学形态结台T C L P t f 台分析P D ，后板玻璃的浸出特性
34、 提出将化学形态分析与T C L P 结合的方法引入到废弃P D P 后板玻璃的环 境风险评价中，在每一步提取分析化学形态后，紧跟着进行T C I P 实验，探 讨不同化学形态F 目标元素的浸出毒性。在分析手段上具有一定的创新意识 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 0 页 2 实验材料与方法 21 实验样品 奉研究所需等离子显示屏( P D P ) 玻璃由四川长虹集团提供。四川I 长虹 电器股份有限公司，主要从事c R T 电观、液晶电视、等离子电视、投影机等 产品的研发、制造，销售。2 0 0 8 年公司国内主营业务销售收入超过1 0 0 亿 元。自1 9 9 2 年起长虹彩电已连续1 8
35、 年全国销售量第一，现在中国平均每 二台正在使j j 的彩电中就有l 台来自长虹。尽管四川长虹彩电业务收入占比 在逐年F 降，目前彩电业务占比已从8 0 以上下降到5 0 左右但长虹的未 来仍锁定在彩电业务尤其是等离子电视业务E “l 。2 0 1 1 年4 月2 5 日，四 川长虹的新型等离子显示屏生产线正式投产该生产线总投资超过2 0 亿美 元t 形成年产6 0 0 万HP D P 模组的能力，这也预示着四川k 虹进入该行业世 界四强行列”。 等离予体显示肼玻璃分为前板玻璃和后板玻璃，其最大的区别在于：后 板玻璃一而涂青白色荧光粉，而前板表面则不含荧光粉，其膨貌如图2 一l 所 m io
36、二一一， 图21 等离子体显示屏玻璃的表面形貌( a 前板b 后板) F ig o 2ls u r f a c eo ft h ew a s t e dP Ia s m aD is p Ia yP a n e Ig | ( a ：F Pb ：B P ) 本实验选J HP I ) I J 污板玻璃作为研究对象，取凹的废弃P I ) I ，后板玻璃先经 过粗破碎，再利用行星球磨机进一步破碎至51 1 1 1 1 1 咀F ，l0 5 F 干燥2 4h ， 保存作为实验样品。废弃I D P 后板玻璃的组成由x 射线荧光光谱仪测定，结 果以氧化物的形式表示其土要组成如表2l 所示。 22 实验仪器和试
37、剂 ( I ) 实验过槲中所使用到的| 殳笛和仪器列于表2 - 2 中。 表2 - 2 实验设备和仪器 T a b Ie2 - - 2 E x p e r i m e n te q u i n tsa n da p p a ra t u s ( 2 ) 实验过程叶1 所使用的化学试剂：氢氧化钠( N a O H ) ：冰醋酸( C I ，C O O H ) 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 2 页 去离子水( H ：O ) ；浓硫酸( m S O 。) ：浓硝酸( H N O 。) ：能醴( H C l ) ；氯氟酸( I F ) ： 高氯酸( l c l 0 ，) ；盐酸陉胺( N H 二
38、0 l l c l ) ：过氧化氧( H ：0 ：) ：醋酸铵( C H 。C O O Y H ) ： 醋酸钠( C HC f l O N a ) ：乙二胺删己酸( E th y ler i ed l a m l f i et e t r a a c e t ica c id ， E D I ) ；二己壮三胺L 乙睃( 叭e t h y le n eL F i a m in ep e n t a a c e t lca c id ，D T P A ) 实验中所州试剂，如无特说明，均为分析纯。 2 3 废弃P D P 后板玻璃中金属总量分析 废弃P D P 后板玻璃中组成已经X 射线荧光光曙仪(
39、 X R F ) 进行定性分析， 为保证其结粜的严佯和准确，本实验结合化学消解法分析样品中所含重金属 元素古量，消解采用“l c 1 0 H N O ，一I I F ”法。1 “，i 羊细实验步骡为：准确称取 05 0 0 0g 置于聚四氟乙烯坩埚中，加入I I C l 0 ；和H X O 吾25m L ，加盖，1 6 0 加热2h ，墩卜孟子，蒸干。冷茸】后，加入I I C l 0 ，25m L 和H F5m I 。，l4 0 加盖加热1 0m l n ，后干1 8 0 F 加热1 5m i n ，停止加热，岭却后再加I I F5 l n L 1 6 ( ) 不加盖燕h 冷却后，加l I S
40、 O 5 m L ，1 2 0 加盖加热lh 阵由 去离r 水2 0m 1 ，1 6 0 加热lh 使十物质溶解。冷纠后定容至1 0 0l n L ，稀 释5 0 倍后利J ；f JI c P 分析金属浓度。 24 废弃P D P 后板玻璃中目标元素确定 各国对于危险废物的评判标准主要是其含有的某些有毒有害物质浸出 浓度释放超出浸出毒性鉴别标准。山表2 1 可以看啦废弃P D P 后板玻璃中岔 有多种金属元索：z n 、 g 、c u 、B a 、K 、N a 、A l 、S r 、C a 、z r 和f ? e 及 类金属A s 其中K 、N a 、Y g 和F e 属于地壳中含量较多的大量
41、元素。废弃P D P 后板玻璃中所古B a 和A s 对人体健康和环境存在较大的毒性，需要引起重视： z n 、c u 、A g 和N i 属于具有较高回收利用价值的贵重金属。中国危险废物 鉴别标准c p 明确提L 山需要检测的金属元素有c u 、z n 、c d 、c r 、P b 、B a 、 B e 、N i 、 s 、 g 和s o 。美国的毒性浸出程序( T C I P ) 中| 王列举了8 种金属 元素：A s 、A g 、B a 、c d 、c r 、P b 、H g 和s e 。R 本固体废物毒性浸出程序所 考察的对象中包括了烷基汞、H g 、c d 、P b 、有机磷化合物、
42、C r ( 6 价) 、A s 、 氰、P C B s 、秋兰姆、s e 等“。欧盟备国具有各自的有毒有害物质名录及毒 性浸出鉴别标准，如意犬利的箍别标准中就涉及到了 g 、B a 、c r 、P b 、 H g 、A s 和s e 。基于以上分析并结合X R F 对废弃P D P 后板玻璃组成分析结果， 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 3 页 本研究选定z n 、n j 、 g 、Ba 、A s 和N 1 等6 种霞台属元素作为E l 标元素来 探讨其在废弃P D P 后板破璃t I ，的环境溶出特性。 25 废弃P D P 后板玻璃中重金属毒性浸出分析 本研究采川4 种浸出群肚试验方法
43、，依次是- P l 习的l 习家标准 ( 6 8 5 0 8 621 9 9 7 ) 、蓑心环境诛护州( LS E P A ) 啦性浸出程序( T C P ) 、闩本 驶意大利的l 翻体踱物啦肚浸 程序“。 2 51G B 5 0 8 62 19 9 7 取2g 废弃P D P 后扳玻璃放入5 0m 1 E P 管中，以液固比1 0 ：i 加入2 0m L 浸提液( 质量比为2 ：1 的浓硫酸和浓硝酸混合后加入试剂水中，调常 p H32 0 00 5 ) ，蛊紧盖子置于水平往复式振荡机中，在2 2 3 F ，浸 取时间为1 8 2h ，振荡频率为3 0 2r p m 。浸取完毕后J H0 ，1
44、 5 ”m 滤膜过 滤。收摊全部滤液，霄十4 球箱t B ，供分析测试目标元素的浓度。 252I G L P 浸提液的选择：分别取5gP D P 玻璃板置于5 0 0m L 烧杯中，加入9 6j m L 去离子水，盖E 表面J 皿，用磁力搅拌器充分搅拌5m ln 测得p l l j 0 ； 继续加八35m I lm o l 门的H C l ，盖t 表面皿加热到j 0 并保持1 0m i n ， 冷卸到室温删p l j 值，测得p t | 5 0 则选择l # 浸取液，即山冰醋酸( c 1 ；C H ：0 0 1 1 ) 和氢氧化钠( N a O H ) 溶液配成，p I 值为49 3 00 5
45、 。 称取lg 废弃P D P 后板玻璃于5 0m LE P 管中以液固比2 0 ：1 加入2 0m I ， 浸提液盖紧盖亍。胃于水平往复式振荡机中，在2 2 3 下，浸取时问为 i 8 2h ，振荡频率为3 0 2r p m 。浸取完毕后用045p m 滤膜过滤。收集 全部滤液，置于4 冰箱里，供分析测试目标元素的浓度。 25 3E l 本固体废物毒性浸出程序 取5i b m 以下粒度的废弃P D P 后板玻璃2g ，以液固比1 0 ：l 加入2 0m L 浸提液( p l l 值为58 - 63 的盐酸溶液) ，盖紧盖子，置于水平往复式振荡机 内在常温、常压F 调节振荡频率为2 0 0r p m ，振幅45c m 振荡6h 。浸 取完毕后用04 5 “m 滤膜过滤。收集全部滤液，置于4 冰箱里，备测试 用。 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 4 页 2 54 意大利固体废物毒性浸出程序 取1g 废弁P D I 后板破腐放入5 0mJ E P 管巾，以液酮比2 0