[发明专利]一种荧光灯管含汞固废无害化处理方法

说明书

本发明提供一种荧光灯管含汞固废无害化处理方法，属于固废处理技术领域，本发明是将灯管碎片装入密封罐中利用超声波对含汞灯管碎片进行预处理，再采用清洗液、含酸溶液和纯水依次进行洗涤，最后在密封罐外部连接等离子发生设备，利用等离子气体对清洗后的灯管表面进行后处理，不仅可以进一步清除灯管碎片表面的残余汞而且还可以对灯管碎片进行烘干，将废旧荧光灯管汞的浸出液含量控制在0.02mg/L以下。

技术领域

本发明属于固废处理技术领域，具体涉及一种荧光灯管含汞固废无害化处理方法。

背景技术

荧光灯管是一种普通的含汞光电源，按形状的不同，可将其划分为直管型、环型和紧凑型三种不同类型。目前，我国荧光灯管产量和用量均居世界首位，报废后的灯管被随意丢弃或大量混杂在生活垃圾中，极易造成灯管破碎后汞的扩散，严重危害居民健康。生活垃圾中的灯管最终进入垃圾填埋场，释放出的汞会严重污染土壤和地下水源，其中，我国直管型荧光灯管含汞量在20-40mg/支，紧凑型荧光灯管和环型荧光灯管含汞量约为10mg/支，而1mg汞就能使360吨水受到污染。

现有技术中对荧光灯管只做到干法处理如加硫填埋、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。还有湿法处理单纯的利用硝酸溶液进行清洗，但是无论是干法处理还是湿法处理，最终处理后的灯管碎片浸出液均高于0.1mg/L的标准要求，仍然会对环境造成伤害，此外，各种处理方法密闭条件差，容易造成汞的逃逸，对操作工人的人身健康造成很大的威胁。

发明内容

针对以上存在的技术问题，本发明提供一种荧光灯管含汞固废无害化处理方法，能够在密闭环境下对荧光灯管进行高效的深度处理，使其浸出液中汞含量进一步降低到安全值以下。

本发明的技术方案为：一种荧光灯管含汞固废无害化处理方法，包括以下步骤：

S1：将含汞荧光灯管破碎处理后装入密封罐中，将超声换能器贴附在密封罐表面，利用20000HZ的超声波对密封罐内的灯管碎片进行超声振动处理，分离附着在灯管碎片表面的固体杂质；

S2：向密封罐内通入清洗液对灯管碎片继续循环清洗，循环清洗时间为1-2min，用于对灯管碎片表面的固体杂质进行洗脱，清洗完毕后抽干清液，将清洗后的灯管碎片截留在密封罐内；

S3：向密封罐内通入含酸溶液，含酸溶液与灯管碎片的质量比为1-2:1，浸泡10-60s，利用含酸溶液对灯管碎片表面的含汞成分浸出，排出含酸溶液，将酸洗后的灯管碎片截留在密封罐内；

S4：向密封罐内通入纯水对酸洗后的灯管碎片进行循环冲洗，循环冲洗时间为2-5min，利用纯水对灯管碎片表面进行漂洗，用于去除残留的酸液以及含汞成分，排出纯水后，将漂洗后的灯管碎片截留在密封罐内；

S5：在S4处理后的密封罐外部加装等离子发生设备，并将混合气体通入装有漂洗后灯管碎片的密封罐内，在密封罐内形成反应腔，常压下，在密封罐相对两端施加20-25KV的交流电压，以及100-120W的输入功率使得混合气体放电产生等离子气体，时间长度为1-5min，利用等离子气体对灯管碎片表面的含汞成分进行深度清理，同时引导灯管碎片进行干燥。

进一步地，密封罐包括陶瓷材质的罐体，罐体的两侧设有用于连接等离子发生设备的电极柱，通过法兰盘安装在罐体两端的封头一和封头二，封头一和封头二与罐体的接合面上设有圆周凹槽，圆周凹槽内设有密封圈，封头一上设有进液口、进气口，进液口和进气口上分别设有阀门一和阀门二，封头二上设有出液口、出气口，出液口和出气口上分别设有阀门三和阀门四，封头二内还设有拦截过滤网，用于对灯管碎片进行过滤。

更进一步地，罐体的陶瓷材质采用例如日本古闲钢制造公司(NKK)制造的氮氧硅铝/氮化硼混合物。具有硬度高，耐高温，耐腐蚀、可加工以及可作为绝缘介质阻挡放电等优点。