СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РТУТИ ИЗ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП Российский патент 1998 года по МПК C22B43/00 

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.

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.

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.