ПЕРЕРАБОТКА И ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ ОТРАБОТАННЫХ РТУТЬСОДЕРЖАЩИХ ИСТОЧНИКОВ ОСВЕЩЕНИЯ В ЦЕЛЯХ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
И ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦЕННЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТОВ
,
Южно-Уральский госуниверситет, 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 76,
e-mail: *****@***ru
Разработана технология, позволяющая повысить эффективность переработки и обезвреживания отработанных ртутьсодержащих источников освещения, обеспечить получение дополнительной экономической выгоды от реализации извлеченных ценных металлических компонентов из демеркуризованного стеклобоя.
WASTE TREATMENT AND DETOXIFICATION OF MERCURY-CONTAINING LIGHT SOURCES FOR PURPOSES OF THE ENVIRONMENTAL PROTECTION AND THE
VALUABLE METAL COMPONENTS EXTRACTION
V. R. Gofman, A. A. Golovanova
South Ural State University, Chelyabinsk, Russia
e-mail: *****@***ru
The article is concerned with the technology development to advance efficiency of the waste treatment and detoxification of mercury-containing light sources, to ensure the supplementary economic benefit through the commercialization of the valuable metal componenets extracted from the demercurized glass scrap.
В условиях законодательно закрепленной тенденции к массовому переходу на использование компактных энергосберегающих ртутьсодержащих люминесцентных источников освещения в Российской Федерации [1-3] наиболее оптимальным решением представляется развитие отечественной технологии рециклинга ртутьсодержащих отходов, включающей организацию сбора и хранения, а также модернизацию способов их переработки и утилизации [4, 5].
Технологические аспекты утилизации ртутьсодержащих источников освещения рассмотрены нами применительно к процессу демеркуризации на экологическом предприятии «Мериз», г. Челябинск.
В результате выполненного анализа выходных потоков процесса демеркуризации на установке УДМ-3000 (рисунок 1) установлено, что образующийся стеклобой содержит цветные металлы в виде алюминиевых цоколей, медно-никелевых выводов и латунных штырьков [6] с минимальным остаточным содержанием ртути (менее 1 мг/кг), который, как правило, направляется на полигон ТБО.
Однако практика показала, что захоронение демеркуризованного стеклобоя негативно сказывается на состоянии окружающей природной среды, так как при этом неизбежно загрязняются грунтовые воды и почва, в пользу чего свидетельствует тот факт, что в лежалых отходах содержание оловянно-свинцового припоя, люминофора и остатков мастики существенно ниже, чем в свежих отходах.
Демеркуризованный стеклобой без должного обогащения фактически является отходом производства. Его вторичное использование затруднено из-за повышенного содержания люминофора, а также наличия таких токсичных элементов как свинец, цинк и некоторых других. Вместе с тем, как следует из проведенных исследований, после удаления люминофора и выделения металлов методами обогащения стеклобой можно использовать для изготовления стеклогранулята, керамических изделий или как добавку к стекломассе, например, при производстве стекла, а также в дорожном строительстве.
Рисунок 1 – Выходные потоки процесса демеркуризации
ртутьсодержащих источников освещения на установке УДМ-3000
В Московском государственном строительном университете (МГСУ) разработаны составы и технология производства бесцветных бетонов повышенной эксплуатационной стойкости (кислотостойкий бетон) и облегченных бетонов (ячеистый бетон) на основе различных видов стеклобоя [7]. По разработанной в МГСУ технологии рекомендуется изготавливать тротуарные плиты, бордюрный камень, кирпич, плиты для облицовки цоколей зданий и пр. Получаемые изделия можно использовать как плиты полов промышленных, сельскохозяйственных зданий и сооружений с повышенной агрессивностью среды.
Для решения актуальной экологической проблемы переработки и обезвреживания отработанных ртутьсодержащих источников освещения в целях защиты окружающей среды и извлечения ценных металлических компонентов, а также модернизации производства и получения предприятием дополнительной экономической выгоды, на наш взгляд, целесообразно использовать обогатительную установку в комбинации с существующей установкой термической демеркуризации (рисунок 2), что обеспечит вторичное использование до 97 % вышедших из строя ртутьсодержащих источников освещения.
При обогащении предлагается использовать различия в магнитных и аэродинамических свойствах разделяемых компонентов, а также в их крупности. Тонкая фракция, содержащая преимущественно люминофор и пыль, выводится из процесса (отвальные хвосты, 3 %). Лёгкая фракция аэросепарации разделяется на грохоте с выделением алюминиевого концентрата и обогащенного демеркуризованного стеклобоя. Тяжелая фракция также поступает на вибрационный грохот для выделения подрешётного медно-цинкового концентрата. Надрешётный продукт грохота подвергается дроблению в щековой дробилке и затем – магнитной сепарации с выделением двух концентратов: медно-никелевого – и свинцового стекла. Очищенный стеклобой может быть использован, в частности, в технологическом процессе производства облегченных (ячеистых) бетонов по разработанной в МГСУ технологии.
Организация специального участка, предназначенного для переработки и обезвреживания отработанных ртутьсодержащих источников освещения, будет способствовать защите окружающей среды и вовлечению в производство ценных компонентов (металлов), извлекаемых из демеркуризованного стеклобоя.
Внедрение в серийное производство разработанной технологии позволит существенно повысить эффективность переработки и обезвреживания отработанных ртутьсодержащих источников освещения и качество предоставляемых услуг, обеспечит получение дополнительной экономической выгоды от реализации извлеченных цветных металлов.
Рисунок 2 – Разработанная принципиальная технологическая схема обогащения
стеклобоя люминесцентных источников освещения
Список литературы:
1. http://elitetrader. ru/index. php? newsid=183212.
2. ФЗ «Об энергосбережении, повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23 ноября 2009 г.
№ 000.
3. Федеральный закон -ФЗ (ред. от 01.01.2001) «Об отходах производства и потребления».
4. Проект РЭА по созданию в России системы утилизации ртутных ламп. –
http://solex-un. ru/energo/review/utilizaciya-lamp/obzor-5.
5. Утилизация отработанных люминесцентных ламп. –http://www. greenpeace. org/russia/ru/campaigns/ecodom/electricity/utilization/.
6. ГОСТ 1639-78 Лом и отходы цветных металлов и сплавов. Общие технические
условия.
7. Павлушкина, Т. К., Использование стекольного боя в производстве строительных материалов / , // стекла», Москва. – http://www. glassinfo. ru/articles/2011_03.
