Способ обезвреживания ртутьсодержащих отходов

 

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.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (S1)S

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.2

ГОСУДАРСТВЕI+tblA КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ. СССР (21) 4823324/26 (22) 27.03.90 (46) 07.07.92. Бюл hL25 (71) Запорожский государственный университет (72) Е.А.Шкопинский, В.В,Калитка, Н,С.Приходько, В.Н,Горулько, В.Н Степаненко и

H.Ã,Õëåáíèê0â (53) 628.33 349 (088.8) (56) Заявка Японии

М 58-53594, кл. В 09 В 3/00, 1983.

Заявка Японии

М 59-5358, кл, В 09 В 3/00, 1984.

Заявка Японии

М 61-21.716, кл, В 09 В 3/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 1390193, кл, С 02 F 1/62, 1986.

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 эолу, содержащие тяжелые металлы, обезвреживают, используя средство, содержащее сульфид или гидросульфид натрия, гидроксид натрия или хлорид кальция. Для обезвреживания к 100 мас.ч. отходов добавляют

8- 15 мас.ч. 15 — 35 -ного водного раствора указанного средства, перемешивают и гранулируют.

„„ Ц „„1 745685 А1 (54) СПОСОБ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ РТУТЬСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ (57) 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 втечение 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.

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

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 сточ ных 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

1745685 рН 3 — 4 и температуре 20 — 300С в течение

2 ч.

Однако для применения способа ртутьсодержащие отходы необходимо подвергать предварительной (грубой) очистке, что .значительно усложняет и удлиняет процесс очистки в целом. При использовании известного для обезвреживания ртутьсодержащего шлама люминофора остаточное количество несвязанной ртути составляет более 30 мкг на 1 кг шлама, что обусловлено повышенной растворимос; ью сульфида ртути в используемой реакционной среде.

Кроме того, отходы и вода после демеркуризации дополнительно загрязняются смачивателем (натриевой солью алкилбензолсульфокислоты или оксизтилированными алкилфенолами), Цель изобретения — повышение степени обезвреживания ртутьсодержащих oTxGдов, исключение дополнительного загрязнения сточной воды и ускорение процесса обезвреживания.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе очистки отходов.от ртути, 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 тем пературе 10 — 800С в течение 20 мин.

Способ осуществляют следующим образом.

В суспенэию, полученную смешиванием ртутьсодержащих твердых отходов с водой в соотношении 1:3 — T:4, вводят мелкодисперсную серу в количестве 7-20% от массы твердых отходов, а затем при температуре 10 — 800С.накладывают ультразвуковые колебания.

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

Пример 1. В емкость загружают 1 кг шлама люминофора для люминесцентных ламп белой цветности с содержанием ртути

Р50 мг/кг и 4 кг воды (отношение отходы:вода 1:4), вводят 0,06, кг (60 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-6-22. 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)

Пример 17. В емкость загружают

1,25 кг шлама люминофора и 3,75 кг воды

10 (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 отде15 ляют осадок. Содержание несвязанной ртути в шламе составляет 4,9 мкг/кг;

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

20 Пример 19; 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 ультра25 звуковые 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

30 аналогичным образом, При этом примеры

21 — 23 иллюстрируют влияние продолжительности воздействия ультразвуковых .колебаний . на глубину очистки ртутьсодержащих отходов. Примеры 17 и 20

35 иллюстрируют глубину очистки при предельных значениях параметров способа.

Как видно из полученных результатов, наибольшая глубина очистки шлама люминофора (менее 5,0 мкгlкг) достигается при

40 раэбавлении 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, 45 Изобретение обеспечивает переведе- . ние ртути в труднораатворимый сульфид ртути при содержании несвязанной ртути не более 5 мкг/кг. Ступень обезвреживания шлама люминофора по известному способу

50 30 мкгlкг, 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 смачива55 теля. 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 е

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отходы и воду берут в соотношении

1:(3 — 4) соответственно, 3, Способ попп 1 и2,отл йчэ ющи й5 с я тем, что, с целью исключения загрязнения остаточной ртутью окружающей среды, воду, полученную при отделении осадка, используют для приготовления исходной суспензии.

1745685

Частота Температу ультразву- ра,, С . ковых «олебаний, кГц

Время, мин

Отношение отходцк во-, да

Пример Количество серы er массы шлама, $

20. 22.

14

6.1

° 5,0

10

22

4,4

3,8

: 1:4

20

3,2

3,1

20. 20

1 :4

20.

21

30

15

5,2

1. 4

1:4 22

3,2

3,8

1:4

S0

1:4

4,4 ..

1:4

4,6

15.22

80

S,0

1:4

5,6

5,8

1:4

90 15

1:3

10

1:3

4,7

20

20. 80

5,0

20

4,9

1:4

22 мелкодисперсной серой в водной суспензии, отстой и отделение полученного осадка,отл ича ющийсятем,что,сцелью повышения степени обезвреживания отходов и ускорения процесса. серу берут в количестве 7 — 20ф от массы отходов и суспензию при обработке подвергают воздействию ультразвуковых колебаний частотой 15 - 22 кГц при 10 - 80ОС.

Содержа. ние несвязенйой ртути в шмамВ после обрабФ.ки. мкг/кг

" 1245685

Продолжение таблицы

Составитель В.Калитка

Техред М.Моргентал Корректор Э,Лончакова

Редактор Н.Яцола

Производственно-издательский комбинат "flaTOHT", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2361 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5