Способ извлечения ртути из люминесцентных ламп

Способ извлечения ртути из люминесцентных ламп

Реферат

 

Способ может быть использован на предприятиях химической промышленности. Способ извлечения ртути из люминесцентных ламп включает обработку нейтрализующей жидкостью, отделение люминофора с ртутью от стекла и цоколей, выделение ртути из люминофоров. Для интенсификации процесса извлечения ртути из люминесцентных ламп в качестве нейтрализующей жидкости используют 0,05 M раствор щелочи, которым обрабатывают люминофор с ртутью в соотношении Т:Ж 1: 1 с получением комплексного соединения, с последующей его термической обработкой, сокращается продолжительность процесса и расход реагентов.

Изобретение предназначено для извлечения ртути из люминесцентной лампы и может быть использовано на предприятиях химической промышленности.

Известен способ термической демеркуризации загрязненных ртутных материалов (авт. св. 1838440, C 22 B 43/00), включающий нагрев материалов в камере под вакуумом, вакуумную дистилляцию паров ртути, откачку газов из камеры, улавливание паров ртути в низкотемпературной ловушке.

Недостатками известного способа является то, что при разложении сернистых соединений ртути выделяется оксид серы (VI), который загрязняет окружающую среду.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ демеркуризации люминесцентных ламп и устройство для его осуществления (авт. св. 1827038, H 01 J 61/42), включающий разгерметизацию лампы и контактом паров ртути с нейтрализующей жидкостью раствором хлорида и перманганата калия, образование нерастворимых соединений ртути с KMnO₄ и FeCl₃.

Недостатком известного способа является то, что он требует достаточно большого времени 15 мин, а процесс нейтрализации ведут в разгерметизированном объеме лампы, что также требует большого количества раствора и времени.

Целью изобретения является интенсификация процесса извлечения ртути.

Поставленная цель достигается тем, что в способе извлечения ртути из люминесцентных ламп, которые включают обработку нейтрализующей жидкостью, отделение люминофора с ртутью от стекла и цоколей, выделение ртути из люминофора, в качестве нейтрализующей жидкости используют 0,05 М раствора щелочи, которым обрабатывают люминофор с ртутью в соотношении Т:Ж 1:1 с получением прочного комплексного соединения, и последующей его термической обработки.

Использование раствора щелочи в качестве нейтрализующей жидкости позволяет в доли секунд получить комплексное соединение ртути (II). Нейтрализующая жидкость - раствор щелочи используют в 10-кратной повторности. Все это позволяет сократить время и количество раствора в процессе извлечения ртути из люминесцентных ламп.

Таким образом совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, позволяет достичь желаемый технический результат, а именно интенсивность процесса извлечения ртути.

Способ осуществляется следующим образом. Люминесцентные лампы загружают в вибратор, где лампы разрушаются с вакуумированием люминофора через решетку в конце вибратора. Смесь люминофора и ртути поступает в аппарат с мешалкой до метки, определяющей 100 кг сухого вещества, после чего заливается 0,05 М раствора щелочи примерно 100 л смешивается с люминофором, смесь перетекает в отстойник, а на ее место непрерывно поступает люминофор и раствор из отстойника. Процесс ведется непрерывно до накопления комплекса ртути (II) до 150 г/л в пересчете на ртуть. Температура процесса 25 - 30^oC. В аппарате смесителе происходит следующая реакция, протекающая мгновенно: HgO + 2NaOH = Na₂[HgO(OH)₂].

Время пребывания в аппарате составляет 1 мин. Аппарат работает в режиме идеального вытеснения. После накопления комплекса ртути (II) до 150 г/л в пересчете на ртуть, жидкую фазу декантируют в аппарате отстойнике, а люминофор, содержащий остатки щелочи с растворенным комплексом ртути (II), отфильтровывают. Фильтрат смешивают с цементом Ж:Т = 2:1 фильтруют и отправляют на термическое разложение для выделения ртути.

Пример. Люминофор, содержит до 1% HgO, так как при разрушении ламп пары ртути переходят в оксид ртути, для доказательства 100 кг люминофора, содержащего Ca₃PO₄, Ca₃(PO₄)₂, CaCl₂, CaCO₃ и ртуть, обработали 1N раствором азотной кислоты, при этом окислы азота не выделялись, все компоненты перешли в раствор в виде нитратов кальция, фосфорной, соляной кислоты, а на поверхность раствора собирались чешуйки красной HgO. Не выделение оксидов азота показано, что ртуть, в люминофоре после разрушения лампы содержится в виде [HgO(OH)₂] ^2-. 100 кг люминофора обрабатывают 100 л 0,05 М раствора NaOH в аппарате идеального вытеснения, работающего на оборотной щелочи до накопления комплекса ртути (II) до 150 г/л в пересчете на ртуть, щелочь используется в 10-кратной повторности, после чего 100 л отводится на смешение с цементом и термическое выделение ртути.

Предлагаемый способ в отличии от известного позволяет в 10 - 15 раз ускорить процесс и не использовать растворы перманганата калия и хлорида железа.

Формула изобретения

Способ извлечения ртути из люминесцентных ламп, включающий отделение люминофора с ртутью от стекла и цоколей, обработку смеси люминофора и ртути нейтрализующей жидкостью, выделение ртути из люминофора, отличающийся тем, что в качестве нейтрализующей жидкости используют 0,05 М раствор щелочи, которым обрабатывают люминофор с ртутью, при соотношении твердого и жидкого 1 : 1 с получением прочного комплексного соединения, которое подвергают термической обработке.