Установка для извлечения ртути из люминесцентных ламп



Установка для извлечения ртути из люминесцентных ламп
Установка для извлечения ртути из люминесцентных ламп

 


Владельцы патента RU 2496897:

Стареева Мария Олеговна (RU)
Стареева Мария Михайловна (RU)
Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение относится к установкам для утилизации люминесцентных ламп. Установка содержит блок дробления ламп, контейнер с демеркуризационным раствором, блок обезвреживания, выполненный в виде миксера для обезвреживания отходов, закрепленного на основании с возможностью вращения посредством привода и опрокидывания для выгрузки продукта переработки, загрузочное устройство с подвижным лотком, емкость для сбора продукта переработки, выполненную в виде контейнера, установленного на лотке с желобом для стока отработанного раствора в приемный бак и перекачки раствора посредством насоса через фильтр с засыпкой из сульфоугля типа КУ-2, и печь для сжигания засыпки с сульфоуглем и получения металлической ртути, Блок дробления ламп выполнен в виде установки непрерывного действия для получения тонкодисперсного порошка из стеклобоя, содержащей приемный бункер, щековую дробилку для первичного дробления, винтовой конвейер для подачи продукта в элеватор, планетарную мельницу, выполненную с возможностью извлечения из нее измельченного продукта воздушным потоком, трубопроводы для направления измельченного продукта в сепаратор, в котором воздушный поток закручивается наклонными лопастями с возможностью разделения материала по крупности посредством возникающей центробежной силы, возвращения грубого материала в мельницу и направления тонкого продукта в циклон для сбора значительной части готового продукта и подачи его через шлюзовой затвор по трубопроводу в приемную емкость. Обеспечивается повышение эффективности и энерго- и ресурсосбережения переработки лома и очистки газов. 2 ил.

 

Изобретение относится к установкам для утилизации люминесцентных ламп.

Количество люминесцентных ламп и ДРЛ, используемых только в приборостроительной области, исчисляется миллионами и через 1,5-2 года выбрасывается на свалки.

В связи с этим большое практическое значение приобретает разработка и внедрение технологии извлечений дорогостоящих материалов из люминесцентных ламп и ДРЛ после окончания срока их эксплуатации, в частности, технология извлечения ртути.

Разработка технологии извлечения ртути является составной частью создания ресурсосберегающей технологии и природоохранительной системы.

Ртуть (Hg) имеет атомный вес 200,59. Она мало распространена в природе: ее содержание в земной коре составляет всего 0,000005 вес.%. Изредка ртуть встречается в самородном виде, вкрапленная в горные породы, но главным образом она находится в природе в виде сульфида ртути HgS, или киновари. Ртуть - единственный металл, жидкий при обыкновенной температуре, ее плотность составляет 13,546 г/см3.

Ртуть является весьма дорогостоящим элементом. Добыча ее отличается трудоемкой технологией; которая приводит к нарушению земель по форме рельефа, т.е. к нарушению экологического равновесия. Кроме того, неутилизированные люминесцентные лампы могут приводить к попаданию паров ртути в атмосферный воздух, через почву и в воду.

Ртуть относится к веществам первого класса опасности, а ее величина ПДК составляет 0,0003 мг/м3 согласно СН245-71 т.е. ртуть является чрезвычайно опасным веществом, оказывающим пагубное влияние на окружающую среду и живой мир.

Каждая лампа содержит 60…120 мг ртути. Примерно 100 г ртути можно получить из 1000 ламп. Испарение такого количества ртути из разбитых ламп приводит к загрязнению 10 млн. м3 воздуха до ПДК. Переработка использованных люминесцентных ламп исключает это воздействие.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является установка утилизации по патенту РФ №2178214, С02В 1/10, содержащая блок дробления ламп, контейнер с демеркуризационным раствором (прототип).

Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая степень ресурсосбережения и очистки газов.

Технический результат - повышение эффективности и энерго-ресурсосбережения переработки лома и очистки газов.

Это достигается тем, что установка для извлечения ртути из люминесцентных ламп, содержащая блок дробления ламп, контейнер с демеркуризационным раствором, дополнительно содержит барабан, при вращении лопастей которого происходит измельчение стекла ламп, поступающих по транспортеру в лоток, при этом основным узлом установки является блок обезвреживания, выполненный например, в виде миксера, в котором осуществляют непосредственно процесс обезвреживания отходов, загрузочное устройство с подвижным лотком и емкость для сбора продукта переработки, при этом миксер закреплен на основании с возможностью вращения посредством привода и опрокидывания для выгрузки продукта переработки, а емкость представляет собой контейнер, установленный на лотке с желобом для стока отработанного раствора в приемный бак и перекачку раствора посредством насоса через фильтр с засыпкой из сульфоугля типа КУ-2, затем сжигание засыпки с сульфоуглем в печи и получение металлической ртути.

На фиг.1 приведена схема установки для извлечения ртути из люминесцентных ламп, на фиг.2 - общий вид установки на базе планетарной мельницы непрерывного действия для получения тонкодисперсного порошка из стеклобоя.

Установка для извлечения ртути из люминесцентных ламп содержит установку 13 на базе планетарной мельницы непрерывного действия для получения тонкодисперсного порошка из стеклобоя ламп, при работе которой происходит измельчение стекла ламп, поступающих по транспортеру 12 в лоток 14. Основным узлом установки является блок обезвреживания, выполненный, например, в виде миксера 1, в котором осуществляют непосредственно процесс обезвреживания отходов 11. Загрузочное устройство 2 с подвижным лотком 3 и емкость 4 для сбора продукта переработки 5 расположены в непосредственной близости от миксера. Миксер 1 закреплен на основании 6 с возможностью вращения посредством привода 7 и опрокидывания для выгрузки продукта переработки 5. Во время процесса обезвреживания миксер 1 герметично закрыт крышкой 8. Продукт переработки 5 размещен в емкости 4, представляющую собой контейнер, установленный на лотке 15 с желобом 16 для стока отработанного раствора в приемный бак 17 и перекачку раствора посредством насоса (на чертеже не показан) через фильтр 18 с засыпкой 19 из сульфоугля типа КУ-2, затем сжигание засыпки с сульфоуглем в печи 21 и получение металлической ртути, после чего сбор раствора 20 для отправки в коллектор 22 хозяйственно-фекальной канализации.

Установка 13 (http://www.ttd.spb.ru/ru/glass/. техника и технология дезинтеграции) на базе планетарной мельницы непрерывного действия для получения тонкодисперсного порошка из стеклобоя. Установка предназначена для измельчения стекла и хрупких материалов начальной крупностью менее 50 мм3.

Установка (фиг.2) содержит приемный бункер, откуда поступает в щековые дробилки, где подвергается первичному дроблению. Затем, по винтовому конвейеру продукт подается в элеватор, с которого подается в планетарную мельницу. Измельченный продукт извлекается из мельницы воздушным потоком и по трубопроводам направляется в сепаратор. В сепараторе воздушный поток закручивается наклонными лопастями. Возникшая при этом центробежная сила способствует разделению материала по крупности. Грубый материал возвращается в мельницу, а тонкий продукт направляется в циклон, который собирает значительную часть готового продукта и подает его через шлюзовой затвор по трубопроводу в приемную емкость.

В установке происходит измельчение материала, его классификация по крупности, сбор готового продукта и очистка воздуха. Вентилятор устанавливается за пределами зон длительного пребывания людей и вне взрывоопасных помещений.

Пылевоздушная смесь из циклона поступает в кассетный фильтр, где улавливается весь оставшийся порошок требуемого гранулометрического состава, а очищенный воздух сбрасывается вентилятором высокого давления, расположенный после фильтра, в общую систему вытяжной вентиляции.

Установка для извлечения ртути из люминесцентных ламп работает следующим образом.

Установка 13 (http://www.ttd.spb.ru/ru/glass/, техника и технология дезинтеграции) на базе планетарной мельницы непрерывного действия для получения тонкодисперсного порошка из стеклобоя работает следующим образом.

Исходное сырье поступает на склад участка в герметично упакованной таре. Далее погрузчиком загружается в приемный бункер, откуда поступает в щековые дробилки, где подвергается первичному дроблению. Затем, по винтовому конвейеру продукт подается в элеватор, с которого подается в планетарную мельницу. Измельченный продукт извлекается из мельницы воздушным потоком и по трубопроводам направляется в сепаратор. В сепараторе воздушный поток закручивается наклонными лопастями. Возникшая при этом центробежная сила способствует разделению материала по крупности. Грубый материал возвращается в мельницу, а тонкий продукт направляется в циклон, который собирает значительную часть готового продукта и подает его через шлюзовой затвор по трубопроводу в приемную емкость.

Пылевоздушная смесь из циклона поступает в кассетный фильтр, где улавливается весь оставшийся порошок требуемого гранулометрического состава, а очищенный воздух сбрасывается вентилятором высокого давления, расположенный после фильтра, в общую систему вытяжной вентиляции.

Принцип работы фильтра следующий: поступающий воздушный пылевой поток проходит через входной патрубок и через защитный кожух кассеты. Пыль оседает на поверхности кассеты. Очистка кассеты от пыли происходит при подаче краткого импульса сжатого воздуха через- клапан во внутреннюю полость кассеты. Поток сжатого воздуха равномерно распределяется вдоль всей поверхности кассеты с помощью оптимального стабилизатора. Очистка может производиться как при включенном вытяжном вентиляторе, так и при выключенном. Частицы пыли после продувки импульсом сжатого воздуха сбрасываются вниз и собираются в пылесборнике. Отфильтрованный воздух проходит через чистую область модуля и через вентилятор поступают в систему вытяжной вентиляции. Кассета фильтра очищается автоматически, без остановки процесса фильтрации. Автоматическая очистка увеличивает срок службы кассеты и обеспечивает постоянный максимальный объем забора воздуха.

В блок для обезвреживания ртутьсодержаших отходов, например миксер 1, первоначально загружают измельчающую среду, например крупную гальку 9 или металлические шарики, а затем демеркуризационный раствор 10, являющийся реагентом.

Состав и удельный расход демеркуризационного раствора на одну лампу.

Раствор №1. Температура раствора 28°С, состав: перманганат калия KMnO4 - 0,0002525 г/л, соляная кислота HCL - 0,000125 г/л, техническая вода - 0,0375 г/л.

Раствор №2. Температура раствора 28°С, состав: хлорное железо FeCL·6H2O - 0,00625 г/л, карбонат кальция СаСО3 - 0,0015 г/л, техническая вода - 0,0375 г/л.

После завершения загрузок всех реагентов 10 включают привод 7 вращения и производят их перемешивание в течение 20-30 минут, то есть производят предварительную подготовку обрабатывающей измельчающей среды. После чего производят загрузку отходов 11, например люминесцентных ламп, в миксер 1. при открытой крышке 8, из установки 13 на базе планетарной мельницы непрерывного действия для получения тонкодисперсного порошка из стеклобоя ламп, через лоток 14, причем каждая порция составляет одну загрузку. Количество ламп в порции и общее количество загружаемых ламп зависит от размера устройства. Так, например, для миксера объемом 2 м3 общее количество загружаемых ламп может составлять 1000 штук. Каждую загружаемую порцию отходов размалывают измельчающей средой и перемешивают с находящимися в устройстве реагентами, в течение 1,5 часа. По завершению всего, цикла демеркуризации образуется продукт переработки 5, представляющий собой жидкообразную массу, которую выгружают из устройства (миксера 1) в емкость 4, представляющую собой контейнер на лотке 15 с желобом 16 для стока раствора, после чего осуществляют транспортировку боя и арматуры в контейнерах 4 к линии сортировки (на чертеже не показано), а затем сбор раствора в приемный бак 17 и перекачку раствора через фильтр 18 с засыпкой 19 из сульфоугля типа КУ-2, затем сжигание засыпки с сульфоуглем в печи 21 и получение металлической ртути, после чего сбор раствора 20 для отправки в коллектор 22 хозяйственно-фекальной канализации.

Количество ртути в одной люминесцентной лампе ―- 0,05-0,12 г, одной ДРЛ - 1,2 г.

Можно получить количество ртути; полученное после утилизации. Так, утилизация только 72 люминесцентных ламп, позволяет выделить минимум 3,6 г ртути. С учетом всех производственных помещений это уже значительная цифра и путь к созданию природоохранной системы.

В Москве за год потребляется 6000 тонн изделий только люминесцентных ламп радиоэлектронной, электротехнической и медицинской отраслей промышленности, содержащих ртуть и ее соединения. Ежегодно на свалки только люминесцентных ламп вывозится 7 млн. штук.

Установка для извлечения ртути из люминесцентных ламп, содержащая блок дробления ламп, поступающих по транспортеру в лоток, контейнер с демеркуризационным раствором, содержащим перманганат калия KMnO4 - 0,0002525 г/л, соляную кислоту HCL - 0,000125 г/л, техническую воду - 0,0375 г/л из расчета на утилизацию одной люминесцентной лампы при температуре раствора 28°С, блок обезвреживания, выполненный в виде миксера для обезвреживания отходов, закрепленного на основании с возможностью вращения посредством привода и опрокидывания для выгрузки продукта переработки, загрузочное устройство с подвижным лотком, емкость для сбора продукта переработки, выполненную в виде контейнера, установленного на лотке с желобом для стока отработанного раствора в приемный бак и перекачки раствора посредством насоса через фильтр с засыпкой из сульфоугля типа КУ-2, и печь для сжигания засыпки с сульфоуглем и получения металлической ртути, отличающаяся тем, что блок дробления ламп состоит из приемного бункера, щековой дробилки для первичного дробления, винтового конвейера для подачи продукта в элеватор, планетарной мельницы, выполненной с возможностью извлечения измельченного продукта из нее воздушным потоком, трубопроводов для направления измельченного продукта в сепаратор, в котором воздушный поток закручивается наклонными лопастями для разделения материала по крупности посредством возникающей центробежной силы, возвращения грубого материала в мельницу и направления тонкого продукта в циклон для сбора значительной части готового продукта и подачи его через шлюзовой затвор по трубопроводу в приемную емкость.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу обезвреживания отработанных ртутьсодержащих люминесцентных ламп. Способ включает соединение внутреннего объема лампы и объема емкости с демеркуризатором с обеспечением контакта паров ртути с демеркуризатором и проведение процесса демеркуризации в объеме лампы.

Изобретение относится к способу и устройству для утилизации отработавших люминесцентных ламп. .

Изобретение относится к составам, предназначенным для очистки от ртути (демеркуризации) различных объектов, в частности жилых и административных помещений, учреждений здравоохранения, школ, дошкольных учреждений, ртутное загрязнение которых обусловлено разрушением ртутьсодержащих изделий.
Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для утилизации отработанных и дефектных люминесцентных ламп и приборов, содержащих ртуть.

Изобретение относится к установкам для утилизации люминесцентных ламп. .
Изобретение относится к области сорбционной технологии извлечения золота из растворов, полученных в результате цианидного выщелачивания золотосодержащих рудных продуктов.
Изобретение относится к области сорбционной технологии извлечения золота из растворов, полученных в результате цианидного выщелачивания золотосодержащих рудных продуктов.

Изобретение относится к установкам для утилизации люминесцентных ламп. .

Изобретение относится к установкам для утилизации люминесцентных ламп. .

Изобретение относится к способу переработки золотосодержащих руд с примесями ртути. Способ включает измельчение исходного материала, цианидное выщелачивание с получением продуктивного раствора золота с примесями ртути, введение сульфидсодержащего реагента для осаждения ртути, сорбцию золота на активированный уголь с возвратом оборотного цианидного раствора на выщелачивание, десорбцию золота и электролиз золота из десорбата. Сульфидсодержащий реагент вводят в виде водного раствора смеси сульфида натрия и окиси кальция при их массовом соотношении 4,3-4,4 на 900-1100 массовых частей оборотного цианидного раствора. После выделения ртути в виде труднорастворимого осадка суспензию разделяют с получением осветленного раствора, из которого проводят сорбцию золота на активированный уголь. Техническим результатом является практически полное отделение ртути без отрицательного влияния на сорбцию золота. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для утилизации отработанных и дефектных люминесцентных ламп. Способ демеркуризации отработанных люминесцентных ламп включает разрушение ламп и виброочистку лампового боя от люминофора. При этом разрушение ламп осуществляют до крупности частиц стекла не более 8 мм. После разрушения люминесцентных ламп цоколи ламп отделяют от стекла на вибрирующей решетке и удаляют в сборник, который направляют в демеркуризационно-отжиговую электрическую печь. Термическую обработку цоколей проводят при температуре до 100ºС и времени выдержки не менее 30 минут. Отделение люминофора от стекла осуществляют путем выдувания его в противоточно-движущейся системе «стеклобой-воздух» в условиях вибрации. Технический результат - повышение эффективности и энергоресурсосбережения переработки люминесцентных ламп, удешевление и упрощение технологии утилизации.
Изобретение относится к переработке ртутьсодержащих отходов и может быть использовано для утилизации люминесцентных ламп, а также иных устройств, содержащих ртуть, находящуюся в стеклянной оболочке. Эта оболочка, в свою очередь, может быть заключена во внешний корпус из пластмассы, дерева или других материалов. Способ включает совместный размол отходов с порошком серы и измельчающей средой во вращающемся реакторе для связывания металлической ртути в водонерастворимое соединение. В качестве измельчающей среды используют серный колчедан фракции 50-150 мм, одновременно являющийся агентом, связывающим ртуть в ионизированной и нейтральной формах. При этом перед совместным размолом смесь порошка серы, серного колчедана и воды предварительно гомогенизируют и заполняют реактор азотом, подаваемым со скоростью 7,5-8,5 м3/час, в количестве, по меньшей мере, в 50 раз меньше массы порошка серы. Далее загружают ртутьсодержащие отходы и размол ведут до полного связывания металлической ртути в водонерастворимое соединение HgS. Техническим результатом является упрощение технологии и повышение безопасности процесса переработки. 2 табл.
Изобретение относится к переработке ртутьсодержащих отходов и может быть использовано для экологически безопасной утилизации люминесцентных ламп, а также ртутных термометров, барометров, выключателей и иных устройств, содержащих ртуть, находящуюся в стеклянной оболочке. Эта оболочка, в свою очередь, может быть заключена во внешний корпус из пластмассы, дерева или других материалов. Во вращающийся реактор загружают смесь порошка серы, гранул флотационного серного колчедана марки КСФ-4 в смеси со щебнем фракции 20-70 мм или кирпичной крошкой, одновременно являющихся агентом, связывающим ртуть в ионизированной и нейтральной формах, взятых в соотношении 1:9 по весу, и воды. Далее смесь гомогенизируют со скоростью вращения 20 об/мин, подают аргон со скоростью 5,5-6,5 м3/ч и затем загружают ртутьсодержащие отходы в количестве по меньшей мере в 50 раз меньше массы порошка серы. Размол отходов ведут до полного связывания металлической ртути в водонерастворимое соединение HgS. Техническим результатом является упрощение технологии, повышение экологической безопасности процесса. 2 табл.

Группа изобретений относится к утилизации твердых ртутьсодержащих отходов, в частности люминесцентных ламп. Способ утилизации твердых ртутьсодержащих отходов включает стадию окисления с последующей выдержкой, обработку смеси отходов с демеркуризационным раствором полисульфида щелочного металла с последующим выдерживанием реакционной смеси. Причем отходы разделяют на две части. Одну из частей, содержащую измельченные отходы, обрабатывают окислителем, а затем демеркуризационным йодно-спиртовым раствором или раствором сернистого натрия. Вторую часть отходов в виде аэросмеси пропускают через нанопористый углеродный сорбент НУМС-J. Устройство для утилизации ртутьсодержащих отходов содержит узел загрузки и измельчения, узел очистки и узел аэросмеси. Узел очистки выполнен в виде усеченного конуса, соединенного фланцем с цилиндрической емкостью с перфорированным шнеком, снабженным вентилем слива раствора, а верхняя часть перфорированного шнека снабжена выгрузочным фланцем для отвода в бункер-накопитель. Узел аэросмеси выполнен в виде адсорбера колонного типа с нанопористым углеродным сорбентом НУМС-J. Обеспечивается снижение концентрации паров ртути в воздухе и водной вытяжке до уровня ПДК, обезвреживание твердых отходов компактных люминесцентных ламп до IV класса опасности. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 пр.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для утилизации отработанных и дефектных люминесцентных ламп. Способ демеркуризации люминесцентных ламп включает их разрушение и обработку отходов под слоем предварительно приготовленного демеркуризационного раствора, промывку и сортировку отходов. При этом 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. Причем в раствор добавляют 5% от массы извести анионактивного ПАВ в виде алкилсульфата и 10% от массы извести неионогенного ПАВ в виде синтанола (оксиэтилированного спирта). 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. Техническим результатом является обеспечение полноты десорбции ртути с поверхности стеклоизделия, предотвращение разложения полисульфада кальция в процессе предварительного хранения перед использованием, повышение экологической чистоты и эффективности утилизации люминесцентных ламп за счет обеспечения замкнутого цикла утилизации.3 табл.
Изобретение относится к охране окружающей среды при производстве и использовании металлической ртути и ее соединений и предназначено для иммобилизации в составе твердых ртутьсодержащих отходов (кирпич, бетон, грунты и т.п.). Способ иммобилизации ртути в твердых отходах, содержащих оксид ртути и металлическую ртуть, включает окисление металлической ртути водным раствором перекиси водорода и осаждение ртути в виде основного карбоната двухвалентной ртути (HgCO3·2HgO). При этом осаждение ртути одновременно с окислением или после окисления проводят путем обработки отходов углекислым газом в автоклаве под давлением 15-20 атм при температуре 40-50°С в течение 4-5 часов. Техническим результатом изобретения является снижение расхода реагентов и исключение образования вторичных отходов. 2 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 пр.

Изобретение относится к установкам для утилизации люминесцентных ламп. Установка для извлечения содержит блок дробления ламп, контейнер с демеркуризационным раствором, барабан, при вращении лопастей которого происходит измельчение стекла ламп, поступающих по транспортеру в лоток, при этом основным узлом установки является блок обезвреживания, выполненный, например, в виде миксера, в котором осуществляют непосредственно процесс обезвреживания отходов, загрузочное устройство с подвижным лотком и емкость для сбора продукта переработки, при этом миксер закреплен на основании с возможностью вращения посредством привода и опрокидывания для выгрузки продукта переработки, а емкость представляет собой контейнер, установленный на лотке с желобом для стока отработанного раствора в приемный бак и перекачку раствора посредством насоса через фильтр с засыпкой из сульфоугля типа КУ-2, затем сжигание засыпки с сульфоуглем в печи и получение металлической ртути. Фильтр выполнен с насадкой для засыпки в виде трех коаксмиально расположенных полусфер, соединенных между собой с зазором крепежным элементом через кольца, на которых между полусферами закреплены гофрированные элементы с формообразующей поверхностью, эквидистантной полусферическим поверхностям. Обеспечивается повышение эффективности и энерго-ресурсосбережения переработки лома и очистки газов. 4 ил.
Наверх