[发明专利]废荧光灯管汞无害化处理及回收利用的方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于危险废物处理及回收利用的方法和设备，特别是废荧光灯管汞无 害化处理及回收利用装置。

背景技术

荧光灯的发光效率高，是白炽灯的7-10倍，色温多样，达3000-7500K， 使用寿命也比白炽灯长得多，所以荧光灯几乎在所有照明场所取代了白炽灯， 应用非常广泛。我国年产量已超过10亿只，而且以年均10％的速度增长，可见 每年报废的荧光灯其数量也是惊人的，如北京市年报废量就接近700万支。这 些报废的灯管是全社会一个重大的危险污染源。因为每只灯管中有20-50mg汞， 则每年报废的灯管中就有上十吨汞混在垃圾中进入到环境中，或挥发到空气中， 或流入水源和土壤中。汞在常温下即可挥发，灯管破裂后会瞬间使周围空气中 的汞蒸汽浓度达到10-20mg/m³，超过国家规定的允许值的1000倍以上，人体 一次吸入2.5mg汞蒸汽即可致死。鉴于汞对人的健康危害极大，世界各国和各 地区相继出台处理废荧光灯管的法规，我国也于2001年制定了《危险废物污染 防治技术政策》，鼓励研究开发废日光灯管的处理处置和回收利用技术，但至今 尚未见到有关的设备设施，既使在发达国家，也只做到加硫填埋、直热粉碎分 离和吹扫分离等处理方法，前者是在负压容器中使硫和汞发生化学反映变成无 害固体填埋到安全场所，后两种是把液态或气态汞分离后收集起来回收利用。 这些都是工业化工艺过程，设施复杂庞大，不能设置到各工业区、生活区和办 公区，废灯管不能就地处理，其收集贮运环节长，在此过程中，极易破碎的灯 管大多数还没到达处理场所就已破碎成了污染物。在我国还没有任何这类处理 设备设施，这是环保技术中的一大空白。

发明内容

本发明的目的是提供荧光灯管的汞的无害化处理及回收利用的方法及简易 装置，使之能方便地安装在工业区、办公区和生活小区就地处理废弃的荧光灯 管，并实现自动化无人操作，有效地消除汞污染，保护人居环境和自然环境。

为实现上述目的提出一种废荧光灯管汞无害化处理及回收利用的方法，本方 法包括如下步骤：

a、将废荧光灯管放入一密封桶内，将其加热粉碎，使其中的汞气化为汞蒸 汽，再使汞蒸汽通过预先置入密封桶内的汞吸附器，汞吸附器是表面附着有单 质硫的多孔透气体，单质硫与汞蒸汽化合生成固态硫化汞附着在汞吸附器上；

b、将附着有固态硫化汞的汞吸附器从密封桶内取出，将固态硫化汞从汞吸 附器上分离出来，再将单质硫附着到汞吸附器上，附着有单质硫的汞吸附器再 送回到密封桶内循环使用。

以上步骤(a)中，所述废荧光灯管在放入密封桶内后加热的加热温度为50～ 100℃；所述汞吸附器是用玻璃纤维或多孔陶瓷材料制成的多孔透气体；

以上步骤(b)中，将固态硫化汞从汞吸附器上分离出来的方法是在密封容 器中将汞吸附器加热到580℃以上使硫化汞升华为气态；将单质硫附着到汞吸附 器上去的方法是将气态硫凝华聚集到汞吸附器孔隙表面。

为实施上述方法设计一种荧光灯管汞无害化处理及回收利用装置，它包括 密封桶10、粉碎机20、空气循环系统30、汞吸附器40、电热器50和电控部件 60，密封桶10包括带开口的桶身11、活动地盖在桶身开口上的密封盖12，粉 碎机20和电热器50固定安装在密封桶内，空气循环系统30包括风机31、与密 封桶内腔相通的进风口32和出风口33，汞吸附器40包括壳体41和活动地置于 壳体内的吸附芯42，吸附芯42由附着有汞吸附剂的透气材料制成。

所述密封桶10还包括设置在桶身11或密封盖12壁上的单向排气阀13，当 桶内空气压力大于外界气压时，单向排气阀13在内外压差作用下自动打开，反 之在弹簧力或自重力作用下自动关闭；桶身11和密封盖12的结合部有用弹性 材料制成的密封垫14，桶身和密封盖结合后用螺旋机构或卡扣15夹紧以保证良 好密封，螺旋机构是桶身和密封盖结合处互相咬合的螺旋牙112、121，也可以 是锁紧螺钉16。

所述桶身11内腔下部有隔板111，所述粉碎机20包括电机21和固定安装 在电机输出轴上的刀盘22，电机21固定在隔板111上，刀盘22为带至少两片 刀齿的盘状体，用耐磨材料制成。