CN102851516B - 一种汞齐提纯方法及容器 - Google Patents

Abstract

本发明为了更好满足国内市场对优质汞齐的需求，摸索出可利用常规排气车对汞齐进行提纯的方法及容器，经过在抽真空后的高温处理和使用前对杂质的剔除，有效地提高了汞齐纯度，使其在添加到灯管中后各项参数尤其是紫外辐照度可达到国外先进水平。

Description

一种汞齐提纯方法及容器

技术领域

本发明涉及一种对荧光灯、紫外线灯等所使用的汞齐进行提纯的方法。

背景技术

在荧光灯和紫外线灯的灯管中，需要加入汞齐这种物质用于被激发电离而产生紫外线。

现有汞齐的生产工艺一般为：配料——固化混合——熔滴成型——清洗——真空干燥——筛选——包装。由于国内的汞齐生产方式均为手工及半自动居多，且生产场所的环境不规范，因此在各工序交接时，会将许多杂质从上工序转到下工序。除此之外，国内生产商为了降低生产成本，对各种原材料的纯度要求有所降低，从而也致使汞齐的杂质含量有所增加。但引入最多杂质且对制灯性能有关键影响的其实是熔滴成型工序。目前国内的汞齐生产厂家均采用金属原材料与液态水银在甘油中形成小珠形状汞齐的工艺。甘油又名丙三醇，其分子式为C3H8O3，是由碳、氢、氧三种元素组成的一种化合物，是一种无色、无臭、味甘的粘稠液体，其在汞齐的熔滴成型工序中主要起到使汞齐更好地形成生产商所需要的形状，提高汞齐的成型度，从而提高熔滴工序的合格率。尽管汞齐在甘油中成型可以提高其成型度，但同时汞齐在成型的过程中其表面也会裹上较厚的一层甘油，虽然后面仍然有清洗、真空干燥等除杂工序，但由于甘油附着性强，且须在高温才能完全分解，再考虑到高温时汞容易挥发等因素，于是许多汞齐生产商对甘油的去除是不彻底的，即许多汞齐在出厂时其表面仍然会残留甘油。而当甘油在荧光灯或紫外线灯的灯管中处在高温或电轰状态时，会释放出杂气使灯管的管压升高，影响灯的光输出性能以及缩短灯的寿命。

随着紫外线杀菌灯消毒技术越来越贴近人们生活，各种水处理上的应用也逐渐朝着紫外线杀菌这种零污染的技术转换。但正是由于国内汞齐质量的良莠不齐，国外汞齐价格高昂、售后服务周期长，严重影响了紫外线消毒技术在各领域的应用。

发明内容

本发明为了更好满足国内市场对优质汞齐的需求，摸索出利用常规排气车对汞齐进行提纯的方法，经过在抽真空后的高温处理和使用前对杂质的剔除，有效地提高了汞齐纯度，使其在添加到灯管中后各项参数尤其是紫外辐照度可达到国外先进水平。

本发明采取以下的技术方案：

包括以下步骤：

1）将小块的汞齐装入一设有加热腔部和冷却腔部的玻璃容器的加热腔部中；所述加热腔部和冷却腔部互相连通；所述冷却腔部呈一端封闭的细管状；

2）对玻璃容器进行若干次“抽气---输入惰性气体”操作，以初步清除从汞齐表面落下的杂质；

3）对玻璃容器抽真空后密封玻璃容器；

4）对玻璃容器加温至280℃以上，使得加热腔部内的汞齐变成液态；

5）摇动玻璃容器，使得液态汞齐在玻璃容器的加热腔部内充分流动；

6）转动玻璃容器，令液态汞齐有序流入冷却腔部内；

7）对玻璃容器进行冷却，使得液态汞齐成为固态。

本发明的原理如下：

汞齐在密封的真空玻璃容器中，在280℃以上的高温下，汞齐表面残留的由碳、氢、氧元素组成的甘油或有机溶剂会分解成碳、一氧化碳、二氧化碳、甲烷及氢气，而其他金属材料和汞则以固、液、汽的一种或多种方式存在于密闭的真空玻璃容器中，由于汞和其他金属在冷却的过程中可以充分形成合金并以固态的形式存在，并且利用汞齐内各金属蒸气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷及氢气物质密度不相同的特性，可以将水蒸汽和一氧化碳分离，从而达到提纯汞齐各金属元素的目的。

为避免在提纯过程中引入新的杂质，在步骤1）以前最好加入清洗并干燥玻璃容器的步骤。

本发明还提供一种汞齐提纯容器，由玻璃材质制成，包括加热腔部和冷却腔部；所述加热腔部和冷却腔部互相连通；所述冷却腔部呈一端封闭的细管状。

本汞齐提纯方法获得的汞齐，对灯管性能的提升可与国外汞齐媲美，并且有效降低了灯管紫外辐射照度的衰减。其采用的处理工艺简单易操作，避免直接使用国产汞齐而导致的灯管性能不稳定问题，以及使用进口汞齐而导致的产品成本激增问题。有效地提升了产品的质量以及降低生产成本，增加了产品的竞争力。

附图说明

图1是实施例所采用的玻璃容器的结构示意图。

附图标记说明：1-玻璃容器；2-冷却腔部；3-加热腔部。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步说明。

如图1所示，本实施例所采用的玻璃容器1包括加热腔部3和冷却腔部2。冷却腔部2呈一端封闭的细管状。冷却腔部2的内径为3mm。加热腔部3也呈管状，其内径为1.5cm。加热腔部3与冷却腔部2互相连通。

对汞齐的提纯过程如下：

1）清洗并干燥玻璃容器；

2）将小块的汞齐装入上述玻璃容器的加热腔部中；

3）在玻璃容器上熔接上抽气管和充气管，然后通过常规的抽充气机对玻璃容器进行若干次“抽气---输入惰性气体”操作，以初步清除从汞齐表面落下的杂质；

4）熔闭充气管，利用抽气管对玻璃容器抽真空后，再熔闭抽气管以保持玻璃容器的真空状态；

5）将玻璃容器水平地放入烤箱加温至300℃以上，使得加热腔部内的汞齐变成液态；

6）手动轻摇玻璃容器，使得液态汞齐在玻璃容器的加热腔部内缓慢且充分地流动；

7）转动玻璃容器，令冷却腔部朝下，液态汞齐有序流入冷却腔部内；

8）对玻璃容器进行冷却，使得液态汞齐成为固态。

经过上述提纯过程后，汞齐将成为固态的长条状而停留在冷却腔部内。使用时，先击碎加热腔部，让本实施例的步骤5）中所产生的气体排出，然后再按照所需用量而击碎相应长度的冷却腔部，取得汞齐。

经过本提纯过程，冷却腔部内靠近加热腔部的汞齐的颜色可明显看出较为灰暗，使用时应将该部分的汞齐去掉。该颜色较为灰暗的汞齐量的多少，视乎原汞齐的纯度。

如下表所示，采用提纯后的汞齐与采用未提纯的汞齐相比，灯管随燃点时间的增长，光衰的比例值明显更低。

本说明书列举的仅为本发明的较佳实施方式，凡在本发明的工作原理和思路下所做的等同技术变换，均视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种汞齐提纯方法，其特征是：包括以下步骤：

1)将小块的汞齐装入一设有加热腔部和冷却腔部的玻璃容器的加热腔部中；所述加热腔部和冷却腔部互相连通；所述冷却腔部呈一端封闭的细管状；

2)对玻璃容器进行若干次“抽气---输入惰性气体”操作，以初步清除从汞齐表面落下的杂质；

3)对玻璃容器抽真空后密封玻璃容器；

4)对玻璃容器加温至280℃以上，使得加热腔部内的汞齐变成液态；

5)摇动玻璃容器，使得液态汞齐在玻璃容器的加热腔部内充分流动；

6)转动玻璃容器，令液态汞齐有序流入冷却腔部内；

7)对玻璃容器进行冷却，使得液态汞齐成为固态。

2.如权利要求1所述的汞齐提纯方法，其特征是：在步骤1)以前加入清洗并干燥玻璃容器的步骤。

3.一种汞齐提纯容器，其特征是：由玻璃材质制成，包括加热腔部和冷却腔部；所述加热腔部和冷却腔部互相连通；所述冷却腔部呈一端封闭的细管状；所述冷却腔部的内径为3mm；加热腔部呈管状，其内径为1.5cm。