СПОСОБ ОЧИСТКИ ТВЕРДЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ОТ РАЗЛИВОВ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ РТУТИ Российский патент 2002 года по МПК A62D3/00 B09B5/00 

Изобретение относится к области экологических технологий, применяемых при загрязнениях твердых поверхностей в лабораторных, производственных или бытовых помещениях жидкой металлической ртутью в результате разгерметизации ртутьсодержащих емкостей или приборов.

Известно большое количество способов сбора ртути, которые можно подразделить на механические и химические. Суть первых заключается в сборе видимых количеств металлической ртути при помощи каких-либо приспособлений; происходящие при этом процессы имеют чисто физический характер. Произвести полную очистку поверхности от ртути каким-либо из механических способов невозможно, поэтому необходима химическая доочистка. Для химических способов демеркуризации характерно использование реагентных составов, вызывающих образование инертных соединений ртути.

Известны следующие способы механической демеркуризации помещений от видимых количеств металлической ртути.

Известен способ сбора небольших количеств пролитой ртути /1. Костин Н.В. Техника безопасности работы в химических лабораториях. Изд-во МГУ. 1966. с. 267/ с помощью амальгамированных полосок или кисточек из белой жести, медной или латунной проволоки или других амальгамирующихся металлов, а также металлизированных угольных волокон.

Известен способ сбора ртути с помощью кисти из пучка тонких медных проволок /1. Костин Н.В. Техника безопасности работы в химических лабораториях. Изд-во МГУ. 1966. с. 268/, которые перед применением промывают ацетоном, высушивают, а затем окунают в разбавленную азотную кислоту. Обработанная таким образом кисть способна амальгамироваться ртутью и может использоваться для сбора пролитой ртути.

Перечисленные способы имеют следующие недостатки:
- возможность сбора лишь незначительных количеств ртути;
- амальгамированные металлические полоски сами являются источником испарения ртути.

Известен термический способ демеркуризации /Яворовская С.Ф. Гигиена и санитария, 2, 1985 г., с. 37/, заключающийся в том, что поверхность с пролитой или сорбированной ртутью нагревают до 200-250^oС и одновременно отсасывают образующиеся пары ртути с помощью специально разработанной установки.

Способ имеет следующие недостатки:
- необходимость нагревания поверхности, на которой находится ртуть, в результате чего летучесть ртути резко возрастает, т.е. возрастает вероятность попадания паров ртути в воздух помещения;
- необходимость использования специальной аппаратуры;
- ограниченность применения при очистке недостаточно термически устойчивых поверхностей (дерево, полимерные материалы).

Известен способ очистки поверхности от ртути с помощью влажной слабопроклеенной или непроклеенной газетной бумаги /Пугачевич П.П. Техника работы с ртутью в лабораторных условиях, Госхимиздат, 1961 г., с. 189/, которую размачивают в воде, отжимают и в таком виде употребляют для пропитки поверхностей, загрязненных ртутью.

Воспроизведение данного способа показало, что основным его недостатком является малая эффективность, в особенности при использовании непроклеенной бумаги.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка эффективного способа очистки твердых поверхностей от разливов металлической ртути как с ограниченных, так и с обширных участков, удобного в применении, позволяющего осуществить демеркуризацию с высокой степенью очистки, не требующего дополнительного использования реагентных составов и узкоспециализированных устройств.

Поставленная задача решается разработкой способа сбора металлической ртути с твердых поверхностей, включающего обработку ртутного разлива сорбентом, отличающегося тем, что предварительно ртутный разлив обрабатывают нефтепродуктом с кинематической вязкостью 40-60 мм²/с, переводят ртуть в мелкодисперсное состояние с образованием малоподвижной эмульсии ртути в нефтепродукте путем наложения синтетической сетки с сечением ячейки 1-3 мм, обрабатывают полученную эмульсию порошкообразным целлюлозосодержащим сорбентом, перераспределяют ртуть в объем сорбента путем приложения давления к его поверхности и собирают образовавшуюся гетерогенную смесь.

Пример осуществления способа.

Участок поверхности, на котором находится разлив ртути, состоящий из сфероидов различных размеров, заливают вязким нефтепродуктом, в качестве которого можно использовать минеральное или трансформаторное масло. Затем переводят ртуть в мелкодисперсное состояние с помощью синтетической сетки с сечением ячейки 1-3 мм, накладывая ее с некоторым усилием на масляно-ртутное скопление. Частицы ртути диаметром 1-3 мм обволакиваются тонкой пленкой нефтепродукта, в результате чего получают эмульсию ртути в масле и лишают таким образом сферические ртутные частицы подвижности.

Сбор эмульгированной ртути осуществляют с помощью технических сорбентов, в качестве которых можно использовать мелкодисперсные целлюлозосодержащие материалы - древесный порошок или технические лигнины (гидролизный лигнин или целлолигнин) с линейными размерами частиц 0,1- 1,5 мм и влажностью 2-5%.

Затем на обработанную сорбентом поверхность ртутного разлива оказывают давление посредством любой плоской поверхности, материал которой не должен амальгамироваться и сорбировать как ртуть, так и масло; лучше всего использовать стекло, но не дерево или металл. За счет адсорбционно-адгезионного взаимодействия между эмульгирующей ртуть средой - нефтепродуктом, с одной стороны, и сорбентом нефтепродукта - целлюлозосодержащим порошком, с другой стороны, частицы ртути либо закрепляются на поверхности сорбционного слоя, либо переходят в его объем и удерживаются там благодаря упомянутым силам. Образовавшуюся гетерогенную смесь собирают механическим способом в синтетическую, стеклянную или эмалированную (но не металлическую - во избежание амальгамирования поверхности) емкость.

Выбирают сорбент, исходя из его доступности и сорбционной активности относительно нефтепродукта, значение которой должно быть достаточно высоким. Количество сорбента, необходимое для эффективного сбора загрязнения, определяют исходя из величины его сорбционной активности относительно нефтепродукта. Так, для полного сбора 1 части ртутно-масляной эмульсии требуется: древесного порошка - 0,14-0,15 частей или целлолигнина - 0,25-0,27 частей, или гидролизного лигнина - 0,5-0,6 частей, принимая во внимание количество используемого нефтепродукта, который непосредственно участвует во взаимодействии с сорбентом.

При выборе нефтепродукта следует руководствоваться прежде всего его вязкостью, которая, с одной стороны, не должна быть слишком высокой для того, чтобы не оказывать резко отрицательного влияния на кинетику сорбции, а с другой, не быть слишком малой для того, чтобы обеспечить образование малоподвижной эмульсии, толщина слоя которой после растекания по поверхности должна быть соразмерна величине ячеек сетки. Всем этим требованиям отвечают предложенные выше промышленные масла.

Доочистку можно осуществить одним из известных способов. Обработанную поверхность промывают последовательно горячей мыльной, а затем чистой холодной водой, после чего при необходимости осуществляют химическую доочистку, т. к. механически обеспечить полный сбор ртути не представляется возможным вследствие дробления и затекания чрезвычайно мелких ртутных частиц в различные полости и трещины, а также из-за способности ртути адсорбироваться и диффундировать практически в любую поверхность (дерево, металл, бетон) с последующим превращением в источник ртутного испарения.

Рекуперацию металлической ртути предлагается осуществлять путем сжигания полученной смеси под интенсивной вытяжкой, в результате чего нефтепродукт переходит в газообразные продукты окисления практически полностью, а порошок сорбента образует, помимо того, еще и зольный остаток, который, однако, не препятствует концентрированию ртути на дне емкости и может быть отфильтрован или смыт.

Таким образом, предложенный способ очистки твердых поверхностей от разливов металлической ртути позволяет достаточно надежно и быстро осуществить сбор ртути как в небольших, так и в значительных количествах; как на ограниченных, так и на достаточно обширных участках с высокой степенью эффективности очистки и возможностью возврата металлической ртути в чистом виде.

Список источников информации
1. Костин Н. В. Техника безопасности работы в химических лабораториях. Изд-во МГУ. 1966. 347 с.

2. Яворовская С.Ф. Гигиена и санитария, 2, 1985 г.

3. Пугачевич П.П. Техника работы с ртутью в лабораторных условиях, Госхимиздат, 1961 г. 392 с.

Изобретение относится к очистке поверхностей от ртути. Ртутный разлив обрабатывают нефтепродуктом с кинематической вязкостью 40-60 мм²/с. накладывают синтетическую сетку с сечением ячейки 1-3 мм. Ртуть переходит в мелкодисперсное состояние, образуя малоподвижную эмульсию ртути в нефтепродукте. Эмульсию обрабатывают порошкообразным целлюлозосодержащим сорбентом. Прикладывают давление к поверхности сорбента. Ртуть перераспределяется в объем сорбента. Образовавшуюся гетерогенную смесь собирают. Способ позволяет надежно и быстро собрать ртуть как в небольших помещениях, так и на обширных участках. Ртуть может быть легко выделена в виде металла. 2 з.п.ф-лы.

1. Способ очистки твердых поверхностей от разливов металлической ртути, включающий обработку ртутного разлива сорбентом, отличающийся тем, что предварительно ртутный разлив обрабатывают вязким нефтепродуктом, переводят ртуть в мелкодисперсное состояние с образованием малоподвижной эмульсии ртути в нефтепродукте путем наложения синтетической сетки с сечением ячейки 1-3 мм, обрабатывают полученную эмульсию порошкообразным целлюлозосодержащим сорбентом, перераспределяют ртуть в объем сорбента, оказывая давление на его поверхность, и собирают образовавшуюся гетерогенную смесь. 2. Способ очистки по п.1, отличающийся тем, что в качестве нефтепродукта используют промышленные масла (минеральные или трансформаторные). 3. Способ очистки по п.1, отличающийся тем, что в качестве порошкообразного целлюлозосодержащего сорбента используют мелкодисперсные отходы или технический лигнин.