[go: up one dir, main page]

RU2534319C1 - Method for demercurisation of fluorescent lamps - Google Patents

Method for demercurisation of fluorescent lamps Download PDF

Info

Publication number
RU2534319C1
RU2534319C1 RU2013132718/02A RU2013132718A RU2534319C1 RU 2534319 C1 RU2534319 C1 RU 2534319C1 RU 2013132718/02 A RU2013132718/02 A RU 2013132718/02A RU 2013132718 A RU2013132718 A RU 2013132718A RU 2534319 C1 RU2534319 C1 RU 2534319C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
lime
demercurisation
mercury
fluorescent lamps
Prior art date
Application number
RU2013132718/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Степанович Бессмертный
Нина Ивановна Минько
Инга Вильямовна Тикунова
Надежда Ивановна Бондаренко
Александра Петровна Мурфазалова
Андрей Иванович Городов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова"
Priority to RU2013132718/02A priority Critical patent/RU2534319C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2534319C1 publication Critical patent/RU2534319C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method for demercurisation of fluorescent lamps includes breaking down said lamps and treating the wastes under a layer of a demercurisation solution prepared in advance, washing and sorting the wastes. The demercurisation solution is prepared through synthesis of calcium polysulphide formed in a demercurisation apparatus at 50°C from lime and sulphur in ratio of 1:2 with sulphur concentration of 51-100 g/l. An anionic surfactant in the form of alkyl sulphate is added to the solution in amount of 5% of the weight of lime and a nonionic surfactant in the form of sintanol (oxyethylated alcohol) is also added to the solution in amount of 10% of the weight of lime. After treating the wastes, the spent solution is discharged from the demercurisation apparatus, followed removal of mercury sulphide therefrom and feeding into a storage container, from which the purified solution is fed for preparing washing liquid.
EFFECT: providing complete desorption of mercury from the glass surface, preventing decomposition of calcium polysulphide during preliminary storage before use, high ecological cleanness and efficiency of recycling fluorescent lamps by providing a closed recycling cycle.
3 tbl

Description

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для утилизации отработанных и дефектных люминесцентных ламп.The invention relates to the field of environmental protection and can be used for the disposal of waste and defective fluorescent lamps.

Известен способ демеркуризации ртути путем перевода ее в нетоксичную природную форму - сульфид ртути. В качестве демеркуризаторов используют сульфиды щелочных металлов, полисульфид кальция, гидросульфид натрия, тиосульфат натрия, серу и др. [Пугачевич П.П. Работа с ртутью в лабораторных условиях. - М.: 1972, с.304].A known method of demercurization of mercury by converting it into a non-toxic natural form - mercury sulfide. Alkali metal sulfides, calcium polysulfide, sodium hydrosulfide, sodium thiosulfate, sulfur, etc. [Pugachevich P.P. Work with mercury in the laboratory. - M .: 1972, p. 304].

Недостатком данного способа является небольшая скорость реакции перевода ртути в нерастворимую форму, недостаточно эффективная десорбция ртути с поверхности изделий, невозможность использования данного способа для утилизации изделий.The disadvantage of this method is the low reaction rate of conversion of mercury into an insoluble form, insufficiently effective desorption of mercury from the surface of the products, the inability to use this method for disposal of products.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ утилизации ртутьсодержащих изделий [Патент RV 2083709, кл. C22B 43/00 от 10.07.1997].The closest technical solution adopted for the prototype is a method for the disposal of mercury-containing products [Patent RV 2083709, class. C22B 43/00 of 07/10/1997].

Суть изобретения заключается в следующем: при демеркуризации изделий, содержащих ртуть, разрушение и обработку изделий проводят под слоем водного раствора полисульфидов кальция с содержанием серы 50-90 г/л при температуре 20-45 °C, а промывку отходов проводят водным раствором полисульфидов кальция с содержанием серы 20-40 г/л при комнатной температуре.The essence of the invention is as follows: during the demercurization of products containing mercury, the destruction and processing of products is carried out under a layer of an aqueous solution of calcium polysulfides with a sulfur content of 50-90 g / l at a temperature of 20-45 ° C, and the washing of wastes is carried out with an aqueous solution of calcium polysulfides with sulfur content of 20-40 g / l at room temperature.

Недостатком данного способа является отсутствие замкнутого цикла работы, использование полисульфидов кальция (известково-серного отвара), который неустойчив при хранении (разлагаясь с выделением дисперсной серы), а также неполнота десорбции ртути (люминофора) с поверхности стеклоизделий.The disadvantage of this method is the lack of a closed cycle, the use of calcium polysulfides (lime-sulfur broth), which is unstable during storage (decomposing with the release of dispersed sulfur), as well as incomplete desorption of mercury (phosphor) from the surface of glassware.

Техническим результатом предлагаемого способа является обеспечение полноты десорбции ртути (люминофора) с поверхности стеклоизделия, предотвращение разложения полисульфида кальция, а также обеспечение замкнутого цикла работы.The technical result of the proposed method is to ensure the complete desorption of mercury (phosphor) from the surface of the glassware, preventing decomposition of calcium polysulfide, as well as providing a closed cycle of work.

Технический результат достигается тем, что демеркуризационный раствор получают путем синтеза полисульфида кальция, образующегося в демеркуризаторе при температуре 50°C из извести и серы при соотношении 1:2 с концентрацией серы 51-100 г/л, при этом в раствор добавляют 5% от массы извести анионактивного ПАВ в виде алкилсофата и 10% от массы извести неионогенного ПАВ в виде синтанол (оксиэтилированный спирт).The technical result is achieved by the fact that the demercurization solution is obtained by synthesizing calcium polysulfide formed in the demercurizer at a temperature of 50 ° C from lime and sulfur at a ratio of 1: 2 with a sulfur concentration of 51-100 g / l, while 5% by weight is added to the solution lime anionic surfactants in the form of alkyl sofate and 10% by weight of lime nonionic surfactants in the form of syntanol (ethoxylated alcohol).

Отличительным признаком предлагаемого способа является устранение разложения полисульфида кальция за счет его непосредственного синтеза в демеркуризаторе, обеспечение полноты десорбции ртути (люминофора) с поверхности стеклоизделия за счет ввода в демеркуризационный раствор анионактивного ПАВ в виде алкилсульфата и неионогенного ПАВ в виде синтанола (оксиэтилированного спирта). Кроме того, в предложенном способе по сравнению с известным, обеспечивается замкнутый цикл работы, что обеспечивает его высокую экологическую безопасность.A distinctive feature of the proposed method is the elimination of the decomposition of calcium polysulfide due to its direct synthesis in the demercurifier, ensuring the complete desorption of mercury (phosphor) from the glass surface by introducing into the demercurization solution an anionic surfactant in the form of alkyl sulfate and a nonionic surfactant in the form of syntanol (hydroxyethylated alcohol). In addition, in the proposed method in comparison with the known one, a closed cycle of work is provided, which ensures its high environmental safety.

Сопоставительный анализ предлагаемого и известного способа представлен в таблице 1. Одним из отличительных признаков в предлагаемом способе являются принципиально новые технологические операции синтеза полисульфида кальция в демеркуризаторе из извести и серы и ввода в демеркуризационный раствор анионактивного ПАВ в виде алкинсульфата и неионогенного ПАВ в виде синтанола (оксиэтилированного спирта). В предлагаемом способе также предусмотрены технологические операции слива отработанного раствора из демеркуризатора, его очистки от сульфида ртути и поступления в накопительную емкость, из которой очищенный раствор подается на приготовление промывочной жидкости. С этой целью для приготовления промывочной жидкости предварительно определяется концентрация содержания серы и рассчитывается количество воды, которое необходимо добавить к отработанному раствору из демеркуризатора, чтобы содержание серы составило 25-45 г/л. После технологической операции промывки раствора при комнатной температуре отработанный промывочный раствор после фильтрации поступает в накопительную емкость для дальнейшего использования в виде добавки к раствору из демеркуризатора для получения свежего промывочного раствора. Таким образом, одним из отличительных признаков предложенного способа в сравнении с известным является обеспечение замкнутого технологического цикла, обеспечивающего его высокую экологическую эффективность (таблица 1).A comparative analysis of the proposed and known method is presented in Table 1. One of the distinguishing features of the proposed method is the fundamentally new technological operations for the synthesis of calcium polysulfide in a demercurifier from lime and sulfur and the introduction of an anionic surfactant in the form of alkynesulfate and nonionic surfactant in the form of syntanol (hydroxyethylated) into the demercurization solution alcohol). The proposed method also provides technological operations for draining the spent solution from the demercurisator, purifying it from mercury sulfide and entering the storage tank from which the purified solution is supplied to prepare the washing liquid. For this purpose, to prepare the washing liquid, the sulfur concentration is preliminarily determined and the amount of water calculated is necessary, which must be added to the spent solution from the demercurisator so that the sulfur content is 25-45 g / l. After the technological operation of washing the solution at room temperature, the spent washing solution after filtration enters the storage tank for further use in the form of an additive to the solution from the demercurizer to obtain a fresh washing solution. Thus, one of the distinguishing features of the proposed method in comparison with the known one is the provision of a closed technological cycle, ensuring its high environmental efficiency (table 1).

В предлагаемом способе определены оптимальные временные параметры демеркуризации изделий с использованием оптимальных количеств анионактивного ПАВ в виде алкилсульфата и неионогенного ПАВ в виде синтанола (таблица 2).In the proposed method, the optimal time parameters of the demercurization of products are determined using the optimal amounts of anionic surfactants in the form of alkyl sulfate and nonionic surfactants in the form of syntanol (table 2).

Таблица 2table 2 No. Синтанол (оксиэтилированный спирт), % от массы известиSyntanol (ethoxylated alcohol),% by weight of lime Алкилсульфат, % от массы известиAlkyl sulfate,% by weight of lime Время, минTime min 1one 4four 88 3737 99 3535 1010 3333 11eleven 3434 1212 3636 22 5*5* 88 3232 99 3131 10*10* 30*thirty* 11eleven 3232 1212 3333 33 66 88 3434 99 3333 1010 3232 11eleven 3535 1212 3737 * - оптимальный вариант* - the best option

При оптимальном содержании алкилсульфата и синтанола с учетом оптимального времени обработки изделий раствором, равному 30 минутам, определены оптимальное соотношение извести и серы в растворе, а также его температура нагрева (таблица 3). При данных технологических параметрах остаточное содержание ртути на поверхности отходов стеклобоя составляет 3,0·10-4 (0,0003) мг/г, что удовлетворяет требованиям нормативных документов.With the optimal content of alkyl sulfate and syntanol, taking into account the optimal processing time for the products with a solution of 30 minutes, the optimal ratio of lime and sulfur in the solution, as well as its heating temperature (table 3), were determined. With these technological parameters, the residual mercury content on the surface of the cullet waste is 3.0 · 10 -4 (0.0003) mg / g, which meets the requirements of regulatory documents.

Таблица 3Table 3 No. Соотношение извести и серыThe ratio of lime and sulfur Концентрация серы 50-100 г/лSulfur concentration 50-100 g / l Температура, °CTemperature ° C Остаточное содержание ртути, мг/л · 10-4 The residual mercury content, mg / l · 10 -4 1one 1:11: 1 25-5025-50 4040 5,35.3 50fifty 5,15.1 6060 5,05,0 51-10051-100 4040 4,74.7 50fifty 4,54,5 6060 4,24.2 101-150101-150 4040 4,44.4 50fifty 4,14.1 6060 3,93.9 22 1:2*1: 2 * 25-5025-50 4040 3,63.6 50fifty 3,23.2 6060 3,43.4 51-100*51-100 * 4040 3,23.2 50*fifty* 3,03.0 6060 3,13,1 101-150101-150 4040 3,33.3 50fifty 3,03.0 6060 3,23.2 33 1:31: 3 25-5025-50 4040 4,24.2 50fifty 4,44.4 6060 3,53,5 51-10051-100 4040 3,93.9 50fifty 3,63.6 6060 3,53,5 101-150101-150 4040 4,14.1 50fifty 3,83.8 6060 3,73,7 * - оптимальный вариант при оптимальном времени 30 мин и содержании 5% синтанола и 10% алкилсульфата* - the best option with an optimal time of 30 min and a content of 5% syntanol and 10% alkyl sulfate

ПримерExample

В демеркуризатор загружаются люминесцентные лампы, смесь извести и серы в соотношении 1:2 и растворы анионактивного ПАВ-алкилсульфата (или алкилсульфоната натрия) и неионогенного ПАВ-синтанола (оксиэтилированный спирт общей формулы RO(CH2CH2O)nH). Содержание анионактивного ПАВ в растворе составляло 5% от массы введенной в демеркуризатор извести. Содержание неионогенного ПАВ в растворе составляло 10% от массы введенной в демеркуризатор извести.Fluorescent lamps, a 1: 2 mixture of lime and sulfur, and solutions of anionic surfactant-alkyl sulfate (or sodium alkyl sulfonate) and nonionic surfactant syntanol (ethoxylated alcohol of the general formula RO (CH 2 CH 2 O) n H) are loaded into the demercurizer. The content of anionic surfactant in the solution was 5% by weight of lime introduced into the demercurizator. The content of nonionic surfactant in the solution was 10% of the mass of lime introduced into the demercurizator.

После введения в герметичный демеркуризатор вышеуказанных компонентов производился нагрев смеси до 50°C с одновременным измельчением люминесцентных ламп под слоем демеркуризационного раствора.After introducing the above components into the sealed demercurizer, the mixture was heated to 50 ° C with simultaneous grinding of fluorescent lamps under a layer of demercurization solution.

Отработанный раствор сливается из демеркуризатора, очищается от сульфида ртути и поступает в накопительную емкость.The spent solution is discharged from the demercurizer, purified from mercury sulfide and enters the storage tank.

Очищенный от сульфида ртути отработанный раствор в дальнейшем используется для приготовления промывочной жидкости.The waste solution purified from mercury sulfide is subsequently used to prepare the wash liquid.

Перед приготовлением промывочной жидкости в отработанном растворе предварительно определяется концентрация серы и рассчитывается количество воды, которое необходимо добавить к отработанному раствору, чтобы содержание серы составило 25-45 г/л.Before preparing the wash liquid in the spent solution, the sulfur concentration is preliminarily determined and the amount of water that needs to be added to the spent solution is calculated so that the sulfur content is 25-45 g / l.

Отходы промывают при комнатной температуре.Waste is washed at room temperature.

Отработанный промывочный раствор после фильтрации поступает в накопительную емкость.After filtration, the spent washing solution enters the storage tank.

Из накопительной емкости отработанный промывочный раствор в дальнейшем используется как добавка к раствору из демеркуризатора для получения свежего промывочного раствора. После промывки отходы сушатся, сортируются и поступают на склад (стекло, металлы, сульфид ртути или смесь сульфида ртути с люминофором).From the storage tank, the spent washing solution is subsequently used as an additive to the solution from the demercurizer to obtain a fresh washing solution. After washing, the waste is dried, sorted and delivered to the warehouse (glass, metals, mercury sulfide or a mixture of mercury sulfide with a phosphor).

Контроль остаточного содержания ртути.Residual mercury control.

Качество предложенного способа характеризуется остаточным содержанием ртути на поверхности отходов стеклобоя.The quality of the proposed method is characterized by a residual mercury content on the surface of the cullet waste.

Остаточное содержание ртути на поверхности отходов стеклобоя определяли по стандартной методике в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51768-2001 «Методика определения ртути в ртутьсодержащих отходах».The residual mercury content on the surface of the cullet waste was determined according to the standard method in accordance with the requirements of GOST R 51768-2001 "Methodology for the determination of mercury in mercury-containing waste."

Остаточное содержание ртути на поверхности отходов стеклобоя люминесцентных ламп составляла 3,0·10-4 (0,0003) мг/г.The residual mercury content on the surface of cullet waste from fluorescent lamps was 3.0 · 10 -4 (0.0003) mg / g.

Таким образом, предложенный способ - это замкнутый технологический цикл, в котором измельчение люминесцентных ламп происходит в растворе полисульфидов кальция, образующихся при взаимодействии серы с известью. Это предотвращает попадание паров ртути в атмосферу. Способ предусматривает отсутствие попадания в канализацию даже минимального стока отработанной воды. В связи с вышеизложенным предложенный способ является экологически чистым и высокоэффективным производством.Thus, the proposed method is a closed process cycle in which fluorescent lamps are milled in a solution of calcium polysulfides formed during the interaction of sulfur with lime. This prevents mercury vapor from entering the atmosphere. The method provides for the absence of even a minimal drain of wastewater entering the sewers. In connection with the foregoing, the proposed method is environmentally friendly and highly efficient production.

Claims (1)

Способ демеркуризации люминесцентных ламп, включающий их разрушение и обработку отходов люминесцентных ламп под слоем предварительно приготовленного демеркуризационного раствора, промывку и сортировку отходов, отличающийся тем, что демеркуризационный раствор приготавливают путем синтеза полисульфида кальция, образующегося в демеркуризаторе при температуре 50°C из извести и серы при соотношении 1:2 с концентрацией серы 51-100 г/л, при этом в раствор добавляют 5% от массы извести анионактивного ПАВ в виде алкилсульфата и 10% от массы извести неионогенного ПАВ в виде синтанола, a после обработки отходов проводят слив отработанного раствора из демеркуризатора, его очистку от сульфида ртути и поступление в накопительную емкость, из которой очищенный раствор подают на приготовление промывочной жидкости. A method for demercurization of fluorescent lamps, including their destruction and waste treatment of fluorescent lamps under a layer of a previously prepared demercurization solution, washing and sorting waste, characterized in that the demercurization solution is prepared by synthesizing calcium polysulfide formed in the demercurifier from lime and sulfur at a temperature of 50 ° C 1: 2 ratio with a sulfur concentration of 51-100 g / l, while 5% by weight of lime anionic surfactants in the form of alkyl sulfate and 10% by weight of lime are added to the solution nonionic surfactant in the form of syntanol, and after processing the waste, the spent solution is drained from the demercurizer, it is purified from mercury sulfide and transferred to a storage tank from which the purified solution is fed to the preparation of the washing liquid.
RU2013132718/02A 2013-07-15 2013-07-15 Method for demercurisation of fluorescent lamps RU2534319C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013132718/02A RU2534319C1 (en) 2013-07-15 2013-07-15 Method for demercurisation of fluorescent lamps

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013132718/02A RU2534319C1 (en) 2013-07-15 2013-07-15 Method for demercurisation of fluorescent lamps

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2534319C1 true RU2534319C1 (en) 2014-11-27

Family

ID=53383009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013132718/02A RU2534319C1 (en) 2013-07-15 2013-07-15 Method for demercurisation of fluorescent lamps

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2534319C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2083709C1 (en) * 1995-04-04 1997-07-10 Научно-производственное объединение "ЭНЭКО" Method of demercurization of articles containing mercury
CA2237291A1 (en) * 1998-05-11 1999-11-11 Scc Environmental Group Inc. Method and apparatus for removing mercury and organic contaminants from soils, sludges and sediments and other inert materials
RU2175664C1 (en) * 2001-02-09 2001-11-10 Макарченко Георгий Васильевич Method for mercury removal from objects contaminated by mercury "e-2000" and mercury removal composition mercury "e-2000+"

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2083709C1 (en) * 1995-04-04 1997-07-10 Научно-производственное объединение "ЭНЭКО" Method of demercurization of articles containing mercury
CA2237291A1 (en) * 1998-05-11 1999-11-11 Scc Environmental Group Inc. Method and apparatus for removing mercury and organic contaminants from soils, sludges and sediments and other inert materials
RU2175664C1 (en) * 2001-02-09 2001-11-10 Макарченко Георгий Васильевич Method for mercury removal from objects contaminated by mercury "e-2000" and mercury removal composition mercury "e-2000+"

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2734283B1 (en) Method for removing impurities from flue gas condensate
CN111661972A (en) Process for treating and recycling lead-zinc smelting flue gas washing waste acid
CN100537798C (en) A kind of method of dearsenification from trioxygen-containingization two arsenic flue dust
CN108862729A (en) A kind of method of chlor-alkali salt sludge sub-prime recycling comprehensive utilization
RU2083709C1 (en) Method of demercurization of articles containing mercury
CN108211759A (en) Treatment method and application of salt mud waste produced in chlor-alkali industry
RU2003119050A (en) METHOD FOR PRODUCING SCANDIUM OXIDE FROM RED Sludge
US10683211B2 (en) Process for potash recovery from biomethanated spent wash with concomitant environmental remediation of effluent
JPH11509586A (en) Separation of impurities from lime and lime sludge, and two-stage causticization of green liquor containing impurities such as silicon
RU2534319C1 (en) Method for demercurisation of fluorescent lamps
CN104010962A (en) Method for separating arsenic and heavy metals in acidic washing solution
CN111661971A (en) Lead-zinc smelting flue gas washing high-concentration waste acid zero-discharge process
CN101759202B (en) Method for removing sulfate radicals in saline water by using liquid barium chloride
RU2649268C2 (en) Method of caustification of green liquor
RU2323159C2 (en) Aluminum hydroxide prepared by bayer process with low content of organic carbon
CN106178943A (en) A kind of inorganic agent removing sulfide in coked waste water Volatile Gas and processing method thereof
CN1321910C (en) Method for treating copper-containing waste acid water
US3298781A (en) Production of sulfites from red mud
CN104071913A (en) A kind of harmless treatment method of sulfur-containing waste caustic soda
RU2627431C1 (en) Method for producing calcium fluoride from fluorocarbon-containing waste of aluminium production
CN107364879A (en) The method that magnesium elements and calcium constituent are reclaimed from Adlerika
CN105858838A (en) Sludge incineration source flocculating agent and preparing method thereof
CN104609442B (en) The method of resource of the waste residue that a kind of Triallyl isocyanurate is synthetically produced
CN102897802A (en) Method for recycling reagent-grade anhydrous sodium sulfate from basic cupric carbonate production waste liquid
CN100497213C (en) Recycling and Utilization Method of High Pollution and Low Concentration Waste Acid

Legal Events

Date Code Title Description
TK4A Correction to the publication in the bulletin (patent)

Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 33-2014 FOR TAG: (72)

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180716