Способ обезвреживания ртутьсодержащих отходов Советский патент 1992 года по МПК C02F1/36 C02F1/62 C01G13/00 

Изобретение относится к охране окружающей среды, в частности к способам обезвреживания ртутьсодержащих твердых отходов.

Известен способ обезвреживания пепла, содержащего тяжелые металлы, включающий смешивание с водой или кислым раствором, осаждение тяжелых металлов сульфидом или фосфатом натрия и отделение жидкой фазы.

Известен способ и средство для обезвреживания промышленных отходов, содержащих тяжелые металлы, заключающийся в том, что пыль из пылеуловителя и золу, содержащие тяжелые металлы, обезвреживают, используя средство, содержащее сульфид или гидросульфид натрия, гидро- ксид натрия или хлорид кальция. Для обезвреживания к 100 мас.ч. отходов добавляют 8- 15мас.ч. 15-35%-ного водного раствора указанного средства, перемешивают и гранулируют.

Известен также способ обезвреживания твердых отходов, заключающийся в том, что тяжелые металлы переводят в нерастворимые сульфиды добавлением раствора сульфида натрия. Затем отходы отвержда- ют.

Остаточное содержание несвязанной ртути в отходах при использовании указанных способов превышает 50 мкг/кг, что связано с растворением сульфида ртути в избытке сульфида щелочного металла.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ очистки сточных вод от ртути, включающий обработку сточных вод водной суспензии серы, взятой в количестве 0,05 - 0.1 мас.% от количества стоков. Суспензия содержит также смачиватель при следующем соотношении компонентов, %: сера 10-20, смачиватель 0.1 - 0,5; вода до 100. Процесс очистки ведут при

2 сл

Os 00

сл

рН 3 - 4 и температуре 20 - 30°С в течение 2ч.

Однако для применения способа ртуть- сод ержа щи е отходы необходимо подвергать предварительной (грубой) очистке, что значительно усложняет и удлиняет процесс очистки в целом. При использовании известного для обезвреживания ртутьсодержа- щего шлама люминофора остаточное количество несвязанной ртути составляет более 30 мкг на 1 кг шлама, что обусловлено повышенной растворимое-, ью сульфида ртути в используемой реакционной среде. Кроме того, отходы и вода после демеркуризации дополнительно загрязняются смачи- вате л ем (натриево й с.олью алкилбензолсульфокислоты или оксиэтили- рованными алкилфенолами).

Цель изобретения - повышение степе- ни обезвреживания ртутьсодержащих отхо- дов, исключение дополнительного загрязнения сточной воды и ускорение процесса обезвреживания.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе очистки отходов от рту- ти, включающем обработку мелкодисперсной серой, отстой и отделение осадка, дополнительно введено наложение ультразвуковых колебаний, причем отходы, например шлам люминофора, предварительно разбавляют водой в соотношении 1:3 - 1:4, вводят серу в количестве 7 - 20% от массы шлама, а ультразвуковые колебания частотой не более 22 кГц накладывают при температуре 10 - 80°С в течение 20 мин.

Способ осуществляют следующим образом.

В суспензию, полученную смешиванием ртутьсодержащих твердых отходов с водой в соотношении 1:3 - 1:4, вводят мелкодисперсную серу в количестве 7 - 20% от массы твердых отходов, а затем при температуре 10 - 80°С накладывают ультразвуковые колебания.

Применение способа для обезвреживания ртутьсодержащего шлама люминофора обеспечивает остаточное содержание -несвязанной ртути в шламе менее 5 мкг/кг.

Пример.В емкость загружают 1 кг шлама люминофора для люминесцентных ламп белой цветности с содержанием ртути Р50 мг/кг и 4 кг воды (отношение отходы:во- да 1:4), вводят 0,06 кг (6% от массы шлама) мелкодисперсной серы и затем при 20°С в течение 20 мин накладывают ультразвуковые колебания частотой 22 кГц, используя генератор ультразвука УЗГ-2-4М, преобразователь ПМС-б-22. Затем проводят отстой в течение 2 ч и отделяют осадок. Содержание несвязанной ртути в шламе составляет 6,1 мкг/кг.

В таблице представлены примеры осуществления способа, В примерах 2 -16 процесс ведут аналогичным образом, изменяя количество вводимой серы (примеры 2 - 8) и температуру (примеры 9-16).

Пример17. В емкость загружают 1,25 кг шлама люминофора и 3,75 кг воды (отношение отходы:вода 1:3), вводят 0,09 кг (7% от массы шлама) мелкодисперсной серы и при 10°С в течение 20 мин накладывают ультразвуковые колебания частотой 15 кГц. Затем проводят отстой в течение 2 ч и отделяют осадок. Содержание несвязанной ртути в шламе составляет 4,9 мкг/кг.

В примере 18 процесс ведут аналогичным образом, изменяя частоту ультразвуковых колебаний.

Пример 9. В емкость загружают 1 кг шлама люминофора и 4 кг воды (отношение отходы:вода 1:4), вводят 0,2 кг мелкодисперсной серы (20% от массы шлама) и затем при 80°С в течение 20 мин накладывают ультразвуковые колебания частотой 15 кГц. После отстаивания в течение 2 ч осадок отделяют. Содержание несвязанной ртути в шламе составляет 5,0 мкг/кг.

В примерах 20 - 23 процесс проводят аналогичным образом. При этом примеры 21-23 иллюстрируют влияние продолжительности воздействия ультразвуковых колебаний на глубину очистки ртутьсодержащих отходов. Примеры 17 и 20 иллюстрируют глубину очистки при предельных значениях параметров способа.

Как видно из полученных результатов, наибольшая глубина очистки шлама люминофора (менее 5,0 мкг/кг) достигается при разбавлении отходов водой в отношении 1 :(3 - 4), введении серы в количестве 7 - 20% от массы шлама, температуре 10 - 80°С и наложении ультразвуковых колебаний частотой не более 22 кГц в течение 20 мин.

Изобретение обеспечивает переведение ртути в труднорастворимый сульфид ртути при содержании несвязанной ртути не более 5 мкг/кг. Ступень обезвреживания шлама люминофора по известному способу 30 мкг/кг. При этом также не требуется предварительная (грубая) очистка отходов и исключается дополнительное загрязнение шлама и воды, что имеет место в известном способе в связи с использованием смачивателя. Кроме того, время обработки шлама сокращается в 6 раз, что значительно повышает производительность очистных сооружений.

Формула изобретения

1. Способ обезвреживания ртутьсодержащих отходов, включающий обработку их

мелкодисперсной серой в водной суспен-2. Способ по п. 1,отличающийся зии, отстой и отделение полученного осад-тем, что отходы и воду берут в соотношении ка, отличающийся тем, что, с целью1:(3 - 4) соответственно, повышения степени обезвреживания отхо-3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й- дов и ускорения процесса, серу берут в ко- 5 с я тем. что, с целью исключения загряэне- личестве 7 - 20% от массы отходов иния остаточной ртутью окружающей среды, суспензию при обработке подвергают воз-воду, полученную при отделении осадка, ис- действию ультразвуковых колебаний часто-пользуют для приготовления исходной суетой 15 - 22 кГц при 10 - 80°С.пензии.

Продолжение таблицы

Использование: охрана окружающей среды от ртутьсодержащих отходов. Сущность изобретения: шлам люминофора для люминесцентных ламп белого свечения и воду в количестве 1:(3 - 4) соответственно и 7 - 20% мелкодисперсной серы в расчете на шлам загружают в емкость. Воздействуют ультразвуковыми колебаниями частотой не более 22 кГц в течение 20 мин при 10 - 80°С. После отстаивания осадок отделяют, а воду используют в замкнутом цикле. Содержание несвязанной ртути в осадке не более 5 мкг/кг. 3 з.п.ф-лы, 1 табл.