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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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(1) Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Quecksilber-Rückgewinnungsverfahren und eine
Quecksilber-Rückgewinnungsvorrichtung,
und insbesondere eine Technik zum Trennen und Sammeln von Quecksilber,
das in Leuchtstoffen bzw. Phosphoren enthalten ist, die in Fluoreszenzlampen
verwendet werden.
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(2) Stand der Technik
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Quecksilber,
welches ein giftiges Material ist, wird in Beleuchtungsvorrichtungen
wie zum Beispiel Fluoreszenzlampen verwendet. Wenn Fluoreszenzlampen,
deren Lebensdauer abgelaufen ist, oder Fluoreszenzlampen, welche
sich während
des Herstellungsprozesses als defekt herausstellen (hierin nachstehend
einfach als "Abfallfluoreszenzlampen" bezeichnet) beseitigt
werden, wird Quecksilber normalerweise aus den Abfallfluoreszenzlampen
zurückgewonnen.
Das zurückgewonnene
Quecksilber wird verarbeitet, um Verunreinigungen und so weiter
zu entfernen und wird dann dem Kreislauf wieder zugeführt.
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Als
ein Verfahren zum Zurückgewinnen
von Quecksilber aus Phosphorpulver, das in Abfallfluoreszenzlampen
verwendet wird, ist üblicherweise
das Nassverfahren bekannt, wovon ein Beispiel in der offengelegten
Japanischen Patentanmeldung Nr. H10-12149 offenbart ist. Gemäß dem offenbarten Verfahren,
wird Quecksilber enthaltendes Phosphorpulver, das aus den Abfallfluoreszenzlampen
entfernt wurde, in eine wässrige
Lösung
eingetaucht, in welcher aktiver Schwefel gelöst ist, um eine Quecksilbersulfidverbindung
zu erzeugen, die schwer schmelzbar ist, so dass das Quecksilber
aus dem Phosphorpulver zurückgewonnen
werden kann.
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Eine
Veröffentlichung
JP 2001.011548 offenbart
ein Verfahren zum Reduzieren und Verdampfen des unreinen Quecksilbers
in einer reduzierenden Atmosphäre,
welche eine Flüssigkeit
oder eine gasförmige
ist. Eine weitere verwandte Veröffentlichung
ist
EP 157249 , welche
die Rückgewinnung
von Selten-Erden-Mischoxid-Fluoreszenzmaterialien in Fluoreszenzlampen
offenbart. WO98/22628 verwendet drei elektrische Lichtbogenöfen für die Trennung.
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Ferner
ist als ein weiteres Verfahren zur Rückgewinnung von Quecksilber
aus Phosphorpulver das Trockenverfahren üblicherweise bekannt, wovon
ein Beispiel in der ungeprüft
veröffentlichten Japanischen
Patentanmeldung No. S53–1594
offenbart ist. Dieses Verfahren nutzt eine Eigenschaft von Quecksilber,
dass es ein niedrig siedendes metallisches Element ist. Gemäß dem offenbarten
Verfahren wird das Quecksilber enthaltende Phosphorpulver einem
Erhitzungsprozess unterworfen, um das darin enthaltene Quecksilber
zu verdampfen, und das verdampfte Quecksilber wird dann abgekühlt und kondensiert,
so dass Quecksilber aus dem Phosphorpulver zurückgewonnen werden kann.
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Selten-Erden-Phosphore,
welche teuer sind, werden oft in Fluoreszenzlampen für allgemeine
Beleuchtung verwendet. Wenn Abfallfluoreszenzlampen beseitigt werden,
ist es daher erwünscht,
nicht nur das Quecksilber sondern auch das Phosphorpulver aus welchem
das Quecksilber abgetrennt ist (hierin nachstehend einfach als "behandeltes Phosphorpulver" bezeichnet) zurückzugewinnen.
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Jedoch
wird in dem vorstehend erwähnten herkömmlichen
Nassverfahren ein Teil des Phosphorpulvers in einer wässrigen
Lösung
gelöst,
das aktiven Schwefel enthält,
wobei die Kristallstruktur der Phosphore zerstört oder geändert wird. Dieses bewirkt,
dass sich Eigenschaften des Phosphorpulvers einschließlich der
Leuchtdichte verschlechtern, und somit die Rückgewinnung des behandelten Phosphorpulvers
unmöglich
machen.
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Ferner
benötigt
die Quecksilberrückgewinnung
im Nassverfahren anders als die Quecksilberrückgewinnung im Trockenverfahren
im Allgemeinen spezielle Geräte
für die
Flüssigabfallbehandlung,
einschließlich
der Behandlung der verwendeten wässrigen
Lösungen
und so weiter. Daher leidet die Quecksilberrückgewinnung im Nassverfahren
ten denziell unter hohen Kosten im Vergleich zu der Quecksilberrückgewinnung
im Trockenverfahren.
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Bei
der herkömmlichen
Quecksilberrückgewinnung
im Trockenverfahren kann im Wesentlichen das gesamte Quecksilber,
wenn es in der Form von metallischem Quecksilber oder Quecksilberoxid
vorhanden ist, von dem Phosphorpulver abgetrennt und gesammelt werden.
Jedoch besteht das Problem darin, dass Phosphorpulver von verbrauchten
Fluoreszenzlampen Quecksilber insbesondere in der Form eines Amalgams
enthält,
das durch Reaktion mit einem Emitter (emittierendem Material) oder
einem Phosphorelement gebildet wird. Es ist schwierig, ein Amalgam
mittels Hitze zu trennen und demzufolge ist es schwierig, im Wesentlichen
das gesamte Quecksilber aus derartigem Phosphorpulver abzutrennen und
zu sammeln. Zur Lösung
dieses Problems kann eine Erhöhung
der Heiztemperatur in dem Erhitzungsprozess in Betracht gezogen
werden. Jedoch bewirkt eine zu hohe Temperatur in dem Erhitzungsprozess
eine thermische Verschlechterung des Phosphorpulvers, die zu Eigenschaften
des Phosphorpulvers führt,
welche eine Leuchtdichteverschlechterung beinhalten, was die Wiedereinführung des
behandelten Phosphorpulvers in den Kreislauf unmöglich macht.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Angesichts
der vorstehenden Probleme besteht eine erste Aufgabe der vorliegenden
Erfindung in der Bereitstellung eines Quecksilber-Rückgewinnungsverfahrens,
das die Rückgewinnung
von Quecksilber in jeder Form, wie zum Beispiel von metallischem
Quecksilber aus Phosphorpulver sicherstellt, und das die Wiedereinführung des
behandelten Phosphorpulvers in den Kreislauf ermöglicht, ohne spezielle Geräte für die Flüssigabfallbehandlung
zu erfordern. Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht
in der Bereitstellung einer Quecksilber-Rückgewinnungsvorrichtung, die
denselben Effekt wie das Quecksilber-Rückgewinnungsverfahren erzeugt.
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Die
erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann mittels eines Quecksilber-Rückgewinnungsverfahrens
zum Rückgewinnen
von Quecksilber aus Quecksilber enthaltendem Phosphorpulver, das
aus einer Fluoreszenzlampe entfernt wurde, erreicht werden, wobei
das Quecksilber-Rückgewinnungsverfahren
die in Anspruch 1 definierten Schritte enthält.
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Gemäß diesem
Verfahren wird ein Erhitzungsprozess in einer reduzierenden Atmosphäre ausgeführt. Daher
können
in dem Phosphorpulver in jeglicher Form enthaltenes Quecksilber
wie zum Beispiel metallisches Quecksilber, Quecksilberoxide und ein
durch Reaktion mit einem Emitter– oder Phosphorelement gebildetes
Amalgam in dem Erhitzungsprozess reduziert werden. Daher kann die
Zersetzung des Quecksilbers in jeglicher Form ermöglicht werden.
Dieses kann eine Verdampfung und Abtrennung im Wesentlichen des
gesamten in dem Phosphorpulver enthaltenen Quecksilbers selbst bei
relativ niedrigen Temperaturen sicherstellen. Insbesondere deshalb,
weil das Quecksilber bei relativ niedrigen Temperaturen verdampft
und abgetrennt werden kann, kann eine thermische Verschlechterung
des Phosphorpulvers reduziert werden. Demzufolge kann eine Verschlechterung
der Eigenschaften des Phosphorpulvers einschließlich der Leuchtdichte verhindert
werden, was die Wiedereinführung
des behandelten Phosphorpulvers in den Kreislauf ermöglicht.
Ferner sind, da die Quecksilberrückgewinnung durch
das Trockenverfahren erreicht wird, keine speziellen Geräte für die Flüssigabfallbehandlung
erforderlich, die normalerweise für die Quecksilberrückgewinnung
im Nassverfahren erforderlich sind.
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Die
zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung kann durch eine Quecksilber-Rückgewinnungsvorrichtung
erzielt werden, die Quecksilber aus Quecksilber enthaltendem Phosphorpulver
zurückgewinnt,
und enthält:
einen Reaktionsbehälter;
einen Destillationsbehälter,
der in den Reaktionsbehälter eingesetzt
ist, und in welchem das Quecksilber enthaltende Phosphorpulver eingebracht
wird; eine Erhitzungseinrichtung zum Erhitzen des Destillationsbehälters; und
eine Quecksilbersammeleinheit zum Kondensieren des verdampften Quecksilbers
durch Abkühlung,
um das verdampfte Quecksilber zu sammeln, wobei das verdampfte Quecksilber
aus dem Quecksilber enthaltendem Phosphorpulver in dem durch die
Erhitzungseinrichtung erhitzten Destillationsbehälter verdampft wurde, wobei
der Destillationsbehälter
ein wärmeleitendes
Element enthält,
das so angeordnet ist, dass es mit einem Teil der Innenwand des
Destillationsbehälters
in Kontakt kommt, wobei das wärmeleitende
Element für
die Übertragung
von Wärme
zu mittigen Abschnitten des Phosphorpulvers innerhalb des Destillationsbehälters dient.
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Mit
diesem Aufbau können
die gesamten Abschnitte des in den Destillationsbehälter eingebrachten
Phosphorpulvers gleichmäßig erhitzt
werden. Dieses kann die Verdamp fung und Trennung des Quecksilbers
aus dem Phosphorpulver erleichtern. Daher kann die Temperatur der
mittigen Abschnitte des Phosphorpulvers in dem Destillationsbehälter auf
eine Temperatur erhöht
werden, die für
die thermische Zersetzung der Quecksilberverbindungen erforderlich
ist, ohne die Heiztemperatur durch die Heizungseinheit zu sehr zu
erhöhen.
Ferner kann, da das Phosphorpulver nicht auf extrem hohe Temperaturen
erhitzt wird, die thermische Verschlechterung des Phosphorpulvers
verringert werden. Demzufolge kann eine Verschlechterung der Eigenschaften
des Phosphors einschließlich
der Leuchtdichte verhindert werden, was die Wiedereinführung des
behandelten Phosphorpulvers in den Kreislauf ermöglicht. Ferner sind, da die
Quecksilberrückgewinnung
mittels des Trockenverfahrens erreicht wird, keine speziellen Geräte für die Flüssigabfallbehandlung
erforderlich, die üblicherweise
bei der Quecksilberrückgewinnung im
Nassverfahren erforderlich sind.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Diese
und weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden
aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
ersichtlich, die eine spezifische Ausführungsform der Erfindung darstellen.
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In
den Zeichnungen sind beziehungsweise stellen dar:
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1 eine
teilweise aufgeschnittene Ansicht einer Quecksilber-Rückgewinnungsvorrichtung,
die dazu genutzt wird, ein eine erste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung betreffendes Quecksilber-Rückgewinnungsverfahren zu realisieren;
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2 einen
Zustand, in welchem beide Enden einer Fluoreszenzlampe abgeschnitten
sind;
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3 eine
Darstellung zur Erläuterung
eines Prozesses zum Entfernen einer Phosphorschicht aus der Fluoreszenzlampe,
deren beiden Enden abgeschnitten sind;
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4 eine
Tabelle, welche experimentelle Ergebnisse einer Quecksilberrückgewinnung
mit dem die erste Ausführungsform
betreffenden Quecksilber-Rückgewinnungsverfahren
darstellt;
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5 eine
Tabelle, welche gemessenen Ergebnisse der relativen Leuchtdichte
von Phosphorpulver für
praktische Beispiele unter Verwendung des die erste Ausführungsform
betreffende Quecksilber-Rückgewinnungsverfahrens
und für
Vergleichsbeispiele darstellt;
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6 eine
graphische Darstellung, welche die Beziehung zwischen einer Menge
von organischem Reduzierungsmittel (in Gewichtsprozent) zu dem zugesetzten
Phosphorpulver und eine Menge von Restquecksilber in dem behandelten
Phosphorpulver (%) darstellt.
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7A das
Aussehen eines Destillationsbehälters
in einer Quecksilber-Rückgewinnungsvorrichtung
bezüglich
einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7B schematisch
die Wärmeübertragungsrate,
wenn der Destillationsbehälter
verwendet wird;
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8 eine
Tabelle, die experimentelle Ergebnisse der Quecksilberrückgewinnung
durch die die die zweite Ausführungsform
betreffende Quecksilber-Rückgewinnungsvorrichtung
darstellt;
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9 eine
Draufsicht auf den Destillationsbehälter, in welchem ein Unterteilungselement
eines weiteren Beispiels bereitgestellt wird; und
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10 das
Aussehen eines Destillationsbehälters,
in welchem ein Unterteilungselement eines weiteren Beispiels vorgesehen
ist.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachstehendes
beschreibt bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
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(Erste Ausführungsform)
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1 stellt
den Aufbau einer Quecksilber-Rückgewinnungsvorrichtung 100 dar,
die zum Realisieren eines den Aufbau einer Quecksilber-Rückgewinnungsverfahrens
gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Gemäß Darstellung
in der Figur enthält
die den Aufbau einer Quecksilber-Rückgewinnungsvorrichtung 100 einen
zylindrischen Reaktionsbehälter 1,
der aus Metall besteht und hermetisch abgedichtet werden kann, einen
zylindrischen Destillationsbehälter 3,
der auf dem Boden des Reaktionsbehälters 1 aufgesetzt
ist, und in welchem ein Gemisch 2 aus Quecksilber enthaltendem
Phosphorpulver und einem organischen Reduzierungsmittel eingebracht werden
kann, und eine Erhitzungsvorrichtung 4, die das in dem
Destillationsbehälter 3 eingebrachte
Gemisch 2 erhitzt, um Quecksilber aus dem Phosphorpulver
zu verdampfen und abzutrennen, und eine Quecksilbersammeleinheit 5,
die den Quecksilberdampf aus dem Reaktionsbehälter 1 abpumpt, und den
Quecksilberdampf abkühlt
und kondensiert, um das Quecksilber zu sammeln. Der Destillationsbehälter 3 besteht
aus einem rostfreien Stahl und ist von einem Boden 1a des
Reaktionsbehälters 1 abnehmbar.
Ferner ist ein Rohr 6 zur Zuführung von Gasen wie zum Beispiel
Stickstoff und Luft in den Reaktionsfilter 1 mit einer
unteren Seitenfläche
des Reaktionsbehälters 1 verbunden.
Ein Rohr 7 zum Ausgeben der Gase aus dem Reaktionsbehälter 1 in
die Quecksilbersammeleinheit 5 ist mit einer oberen Seitenfläche des
Reaktionsbehälters 1 verbunden.
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Die
Erhitzungsvorrichtung 4 enthält beispielsweise ein Heizelement 41,
das um eine Außenoberfläche der
Reaktionskammer 1 gewickelt ist, und eine Energieversorgungseinheit 42 zum
Zuführen von
Energie zu dem Heizelement 41. Innerhalb des Reaktionsbehälters 1 ist
ein (nicht dargestellter) Temperatursensor wie zum Beispiel ein
Thermoelement vorgesehen. Auf der Basis eines durch den Temperatursensor
detektierten Wertes regelt die Energieversorgungsschaltung 42 die
Energiezufuhr zu dem Heizelement 41 so, dass das Gemisch 2 auf
eine vorbestimmte Temperatur erhitzt wird, und um auch eine Atmosphärentemperatur
in dem Reaktionsbehälter 1 auf
der vorbestimmten Temperatur zu halten.
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Die
Quecksilbersammeleinheit 5 enthält eine Quecksilberkondensationseinheit 8 zum
Abkühlen und
Kondensieren von verdampftem Quecksilber, eine Saugpumpe 9 um
das verdampfte Quecksilber aus dem Reaktionsbehälter 1 in die Quecksilberkondensationseinheit 8 zu
pumpen, und einen Quecksilbersammelbehälter 10, in welchem
das kondensierte Quecksilber gesammelt wird.
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Als
ein Beispiel der Saugpumpe 9 wird eine Rotationspumpe verwendet.
In der vorliegenden Ausführungsform
ist die Quecksilberkondensationseinheit 8 ein wassergekühlter Typ.
Eine (nicht dargestellte) Pumpe führt gekühltes Wasser in einem innen eingebauten
Metallrohr 8a im Kreis. Diese Wasserzirkulation kühlt den
Quecksilberdampf auf etwa 0°C
ab und kondensiert dadurch den Quecksilberdampf. Das kondensierte
Quecksilber wird in dem Quecksilbersammelbehälter 10 über ein
Rohr 8b gesammelt.
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Nachstehendes
beschreibt ein Verfahren zum Entfernen von Phosphorpulver aus einer
Abfallsfluoreszenzlampe und zum Trennen und Sammeln von Quecksilber
aus dem entfernten Phosphorpulver unter Verwendung der vorstehend
beschriebenen Quecksilber-Rückgewinnungsvorrichtung 100.
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Wie 2 darstellt,
werden beide Endkappen 131 einer Abfallfluoreszenzlampe 13,
in welcher Quecksilber eingeschlossen ist, abgeschnitten.
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Wie 3 darstellt,
wird eine Luftdüse 14 in ein Öffnungsende
einer Röhre 12 einer
Abfallfluoreszenzlampe 13 eingeführt, deren beiden Enden abgeschnitten
worden sind, und eine Absaugeinrichtung 15 an dem anderen
Ende der Röhre 12 angeschlossen.
Luft mit einem vorbestimmten Druck wird auf die Innenoberfläche der
Röhre 12 aus
der Luftdüse 14 so aufgeblasen,
dass eine Phosphorschicht 11 abgelöst wird. Die abgelöste Phosphorschicht 11 wird
durch die Absaugeinrichtung 15 in einem Pulverzustand abgesaugt.
Die Absaugeinrichtung 15 enthält ein Gehäuse 15b, das intern
mit einem Filter 15a hoher Dichte und einer Vakuumpumpe 15c ausgestattet
ist, um das Innere des Gehäuses 15b auf
einen Unterdruck zu bringen. Das Phosphorpulver, das durch den Luftstrom
aus der Luftdüse 14 abgelöst und in dem
Gehäuse 15b aufgenommen
wurde, wird mittels eines Filters 15a gefiltert. Das Phosphorpulver
wird stufenweise ausgesiebt und in dem Destillationsbehälter 3 unter
dem Gehäuse 15b eingebracht.
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Anschließend daran
wird eine wässrige
Lösung
eines organischen Reduzierungsmittels, dessen Bestandteile Kohlenstoff,
Sauerstoff und Wasserstoff enthalten, die mit dem Phosphorpulver
nicht reagieren, dem Destillationsbehälter 3 zugesetzt.
Die wässrige
Lösung
und das Phosphorpulver werden sorgfältig gerührt und gemischt, um eine gemischte Lösung (das
Gemisch 2 in 1) zu erzeugen. Der Grund für die Mischung
des beispielsweise in Wasser gelösten
organischen Reduzierungsmittels mit dem Phosphorpulver besteht in
der gleichmäßigen Mischung
des Phosphorpulvers und des organischen Reduzierungsmittels und
in der Bewirkung einer gleichmäßigen Zersetzung
des Quecksilbers in dem gesamten Phosphorpulver. Das zersetzte Quecksilber
besitzt einen niedrigeren Siedepunkt und kann daher aus dem Phosphorpulver
verdampft und getrennt werden, wenn es auf relativ niedrige Temperaturen
erhitzt wird.
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Man
beachte hier, dass die Bestandteile des organischen Reduzierungsmittels
nicht auf die vorstehend angegebenen Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff
beschränkt
sind, sondern auch weitere andere Elemente beinhalten kann, die
mit Phosphorpulver nicht reagieren. Man beachte auch, dass man als
organisches Reduzierungsmittel bevorzugt wenigstens eines aus der
aus Ascorbinsäure,
Oxalsäure,
Ameisensäure,
Maleinsäure,
Zitronensäure,
Malonsäure,
Stearinsäure,
Phthalsäure,
Weinsäure, Bernsteinsäure und
Sulfamidsäure
bestehenden Gruppe wählt.
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Anschließend daran
wird, wie es 1 darstellt, der Destillationsbehälter 3,
in welchen das Gemisch 2 aus Phosphorpulver und dem organischen Reduzierungsmittel
untergebracht ist, in den Reaktionsbehälter 1 eingesetzt.
Dann wird dem Heizelement 41 der Erhitzungsvorrichtung 4 Energie
so zugeführt,
dass das Gemisch 2 in dem Destillationsbehälter 3 über dem
Reaktionsbehälter 1 erhitzt
wird. Auf diese Weise wird das abgelöste Phosphorpulver einem Erhitzungs-
und Reduzierungsprozess mit dem Trockenverfahren unterworfen.
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Dieser
Erhitzungs- und Reduzierungsprozess bewirkt die nachstehende chemische
Reaktion. Es erfolgt eine Zersetzung des Quecksilbers in allen in
dem Phosphorpulver enthaltenen Formen, wie zum Beispiel von metallischem
Quecksilber, Quecksilberoxid und einem durch Reaktion mit einem
Emitter- oder Phosphorelement erzeugten Amalgam.
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Insbesondere
reduzieren Kohlenmonoxid, Methan und Wasserstoff, welche Zerlegungsprodukte
des Reduzierungsmittels sind, das Quecksilber in jeder Form so,
dass es eine Valenz von Null besitzt. Das zersetzte Quecksilber
wird dann verdampft und aus dem Phosphorpulver abgetrennt.
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Hier
kann ein Innendruck des Reaktionsbehälters 1 der Atmosphärendruck
sein. In Anbetracht einer Verhinderung von Wärmeoxidation des Phosphorpulvers
bevorzugt man es mehr, den Innendruck unter Verwendung der Saugpumpe 9 (beispielsweise auf
20000 Pa) zu reduzieren. Ferner kann eine Innenatmosphäre des Reaktionsbehälters 1 Luftatmosphäre sein.
Im Hinblick auf eine weitere thermische Oxidierung von Phosphorpulver
bevorzugt man es mehr, eine Stickstoffatmosphäre in den Reaktionsbehälter 1 einzuführen. In
diesem Falle wird eine Stickstoffgasflasche mit dem Rohr 6 über einen
Druckminderer oder dergleichen verbunden.
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Ferner
wird eine Erhitzungstemperatur des Gemisches 2 gleich oder
höher als
eine solche Temperatur eingestellt, welche wenigstens das Quecksilber
in jeder in dem Phosphorpulver enthaltenen Form zerlegen kann. Beispielsweise
wird, wenn nur metallisches Quecksilber und Quecksilberoxid in dem Phosphorpulver
enthalten sind, die Erhitzungstemperatur gleich 450°C oder höher eingestellt.
Wenn zusätzlich
zu diesen Amalgam in dem Phosphorpulver enthalten ist, wird das
Gemisch 2 auf angenähert 600°C erhitzt.
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Das
verdampfte Quecksilber in dem Reaktionsbehälter wird mittels der Saugkraft
der Saugpumpe 9 über
das Rohr 7 in die Quecksilberkondensationseinheit 8 gepumpt.
In der Quecksilberkondensationseinheit 8 wird der Quecksilberdampf
gekühlt
und kondensiert, was dazu führt,
dass Quecksilbertropfen in dem Quecksilbersammelbehälter 10 gesammelt werden.
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Andere
Gase außer
dem in die Quecksilberkondensationseinheit 8 durch die
Saugpumpe 9 gepumpten Quecksilber, welche beispielsweise
Zersetzungsprodukte des Reduzierungsmittels enthalten, werden über ein
Rohr 16 ausgegeben. Hier sind die erzeugten Gase größtenteils
Kohlendioxid und Wasserdampf, welche ohne jede weitere Behandlung schadlos
nach außen
abgegeben werden können. Demzufolge
sind keine speziellen Geräte
für die
Entsorgung derartiger Gase erforderlich.
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Das
in dem Quecksilbersammelbehälter 10 gesammelte
Quecksilber wird von industriellen Experten weiterverarbeitet, um
Verunreinigungen zu beseitigen, und dann wieder dem Kreislauf zugeführt.
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Andererseits
wird das in dem Destillationsbehälter 3 verbleibende
Phosphorpulver durch einen (nicht dargestellten) Sieb geführt, um
Glasstückchen und
so weiter zu entfernen, die damit vermischt sind, wenn die Phosphorschicht 11 von
der Innenoberfläche
der Röhre 12 entfernt
wird. Das gesiebte Phosphorpulver wird mit einer allgemein bekannten
(nicht dargestellten) Luftklassifizierungsvorrichtung verarbeitet,
um weitere feine Verunreinigungen zu beseitigen, was dazu führen, dass
das Phosphorpulver keine Verunreinigungen enthält. Das keine Verunreinigungen
enthaltende Phosphorpulver wird gewaschen und getrocknet und dann
dem Kreislauf wieder zugeführt.
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Nachstehendes
fasst das vorstehend beschriebene Quecksilber-Rückgewinnungsverfahren zum
Abtrennen und Sammeln von Quecksilber aus Phosphorpulver in der
Fluoreszenzlampe 13, die mit der Röhre 12 ausgestattet
ist, auf deren Innenoberfläche
eine aus Phosphorpulver bestehende Phosphorschicht ausgebildet ist,
zusammen. Die Röhre 12 wird
zuerst aufgeschnitten, und dann die Phosphorschicht 11 von
der Innenoberfläche
der Röhre 12 entfernt,
um Quecksilber enthaltendes Phosphorpulver zu erhalten. Das erhaltende
Phosphorpulver wird dann dem Erhitzungs- und Reduzierungsprozess
mit dem Trockenverfahren unterzogen, um das Quecksilber aus dem
Phosphorpulver zu verdampfen und abzutrennen. Dann wird das verdampfte
Quecksilber gekühlt
und kondensiert, um das Quecksilber zu sammeln. Gemäß diesem
Verfahren bewirkt der Erhitzungs- und Reduzierungsprozess die Zersetzungsreaktion
des Quecksilbers in allen Formen, wie zum Beispiel als metallisches
Quecksilber, Quecksilberoxid und Amalgam, das durch Quecksilber
erzeugt wird, das mit einem Emitter- oder Phosphorelement reagiert.
Insbesondere reduziert das Reduzierungsmittel das Quecksilber in
allen Formen, so dass es eine Valenz von Null zeigt. Daher ist sichergestellt, dass
im Wesentlichen das gesamte in dem Phosphorpulver enthaltene Quecksilber
verdampft und aus dem Phosphorpulver bei relativ niedrigen Temperaturen
abgetrennt werden kann. Insbesondere kann, da Quecksilber aus dem
Phosphorpulver bei relativ niedrigen Temperaturen aufgrund der Wirkung des
Reduzierungsmittels verdampft und abgetrennt werden kann, die thermische
Verschlechterung des Phosphor pulvers verringert werden, und dadurch verhindert
werden, dass die die Leuchtdichte beinhaltenden Eigenschaften des
Phosphorpulvers verschlechtert werden.
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Dieses
Verfahren ermöglicht
die Wiedereinführung
von behandeltem Phosphorpulver, das herkömmlicherweise ohne jede Wahl
beseitigt wurde, in den Kreislauf und ist somit extrem wirtschaftlich.
Ferner sind, weil dieses Verfahren das Trockenverfahren anwendet,
keine speziellen Geräte
für die
Flüssigabfallbehandlung
erforderlich, die üblicherweise
durch die Quecksilberrückgewinnung
im Nassverfahren erforderlich sind.
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Ferner
enthalten, das dieses Verfahren ein organisches Reduzierungsmittel
verwendet, dessen Bestandteile Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff sind,
die Zerlegungsprodukte des organischen Reduzierungsmittels Kohlenmonoxid,
Methan und Wasserstoff und so weiter. Diese Zerlegungsprodukte reagieren
mit dem Phosphorpulver nicht, und verbleiben daher nicht in dem
Phosphorpulver.
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(Experimentelle Beispiele)
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Nachstehendes
beschreibt experimentelle Beispiele, die die Wirksamkeit einer Quecksilber-Rückgewinnungsverfahrens
bezüglich
der ersten Ausführungsform
verifizieren können.
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Zuerst
wurde Phosphorpulver aus einer Abfallfluoreszenzlampe 13 mit
gerader Röhre
mit einer Nennleistung von 40 W, deren Lebensdauer abgelaufen war,
entfernt. In dieser Abfallfluoreszenzlampe 13 verwendete
Phosphore sind Selten-Erden-Phosphore mit den nachstehenden Zusammensetzungen:
Roter
Phosphor Y2O3:Eu
Blauer
Phosphor (SrCaBa)5(PO4)3Cl:Eu
Grüner Phosphor LaPO4:Tb,Ce
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Ein
Menge des in dem abgelösten
Phosphorpulver enthaltenen Quecksilbers, das heißt, von Phosphorpulver aus
welchem das Quecksilber noch abzutrennen war (hierin nachstehend
einfach als "unbehandeltes
Phosphorpulver" bezeichnet)
war 2800 μg
pro 2 Gramm Phosphorpulver.
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Um
ein Gemisch A (praktisches Beispiel 1) zu erzeugen, wurde das unbehandelte
Phosphorpulver mit einer wässrigen
Lösung
vermischt, in welcher Oxalsäure
mit einem Anteil von 0,4 g Oxalsäure
(20 Gewichtsprozent) zu 2 g Phosphorpulver gelöst war.
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Um
ein Gemisch B (praktisches Beispiel 2) herzustellen wurde das unbehandelte
Phosphorpulver mit einer wässrigen
Lösung
gemischt, in welcher Ascorbinsäure
mit einem Anteil von 0,4 Gramm (20 Gewichtsprozent) Ascorbinsäure pro
2 g Phosphorpulver gelöst
war.
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Das
Gemisch A und das Gemisch B wurden in getrennte Destillationsbehälter 3 eingebracht.
Aus jedem der Gemische A und B wurde das Quecksilber abgetrennt
und aus dem Phosphorpulver unter Verwendung des Quecksilber-Rückgewinnungsverfahrens
der vorliegenden Erfindung unter den Bedingungen: Erhitzungstemperatur
600°C; Erhitzungszeit
30 Minuten; Atmosphärendruck;
und Luftatmosphäre entfernt.
Dann wurde ein Restanteil (%) von in dem behandelten Phosphorpulver
enthaltenem Quecksilber in Bezug auf das in dem unbehandelten Phosphorpulver
enthaltene Quecksilber gemessen. Die experimentellen Ergebnisse
sind in der Tabelle 1 in 4 dargestellt.
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Vergleichsbeispiele
(Vergleichsbeispiele 1 und 2) wurden wie folgt ausgeführt. Für das Vergleichsbeispiel
1 wurde das abgelöste
Phosphorpulver direkt in einem Destillationsbehälter 3 ohne Zusetzung
irgendeines Reduzierungsmittels eingebracht. Dann wurde das Quecksilber
aus dem Phosphorpulver unter Verwendung desselben Verfahrens und
unter denselben Bedingungen wie in den vorstehenden praktischen
Beispielen 1 und 2 entfernt und gesammelt. Ein Restanteil (%) von
in dem behandelten Phosphorpulver enthaltenem Quecksilber in Bezug
auf das in dem unbehandelten Phosphorpulver enthaltene Quecksilber
wurde gemessen. Für
das Vergleichsbeispiel 2 wurde das abgelöste Phosphorpulver direkt in
einen Destillationsbehälter 3 ohne
Zusatz irgendeines Reduzierungsmittels eingebracht. Dann wurde das
Quecksilber aus dem Phosphorpulver mit demselben Verfahren und unter
denselben Bedingungen wie in dem vorstehenden praktischen Beispiel
1 und 2 mit der Ausnahme abgetrennt und gesammelt, dass die Heiztemperatur
für das
Vergleichsbeispiel auf 800°C
eingestellt wurde. Ein Restanteil (%) von in dem behandelten Phosphorpulver enthaltenem
Quecksilber in Bezug auf das in dem unbehandelten Phosphorpulver
enthaltene Quecksilber wurde gemessen. Die ex perimentellen Ergebnisse der
Vergleichsbeispiele 1 und 2 sind ebenfalls in Tabelle 1 dargstellt.
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Man
beachte hier, dass der Restanteil von Quecksilber (%) in der folgenden
Weise gemessen wurde. Das Phosphorpulver, aus welchem das Quecksilber
abgetrennt wurde, wurde in Königswasser
aufgelöst
und dann der Anteil von Quecksilber in der sich ergebenden Lösung unter
Anwendung von Hydriderzeugungs-Atomabsorptionsspektrometrie gemessen.
Man beachte auch, dass ein Lufteinstrom in den Reaktionsbehälter 1 auf 2 Liter/Minute
in jedem der praktischen Beispiele und Vergleichsbeispiele eingestellt
war.
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Wie
Tabelle 1 zeigt, ist der Restanteil von Quecksilber 0,12% für das praktische
Beispiel 1, 0,14% für
das praktische Beispiel 2 und 0,12% für das Vergleichsbeispiel 2.
Andererseits ist der Restanteil von Quecksilber 0,30% für das Vergleichsbeispiel
1.
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Der
Grund für
die Ergebnisse, welche implizieren, dass der Restanteil an Quecksilber
für das Vergleichsbeispiel
1 höher
als für
die praktischen Beispiele 1 und 2 und das Vergleichsbeispiel 2 ist,
kann wie folgt überlegt
werden. Die Erhitzungstemperatur der Heizelements 41, die
bei angenähert
600°C liegt, ist
nicht hoch genug, um ein Amalgam zu zerlegen, das von Quecksilber
gebildet wird, das mit einem Emitter- oder Phosphorelement reagiert,
das kaum durch Hitze zu zerlegen ist. Als der Grund dafür wird angenommen,
dass eine Temperatur der mittigen Anteile des in den Destillationsbehälter 3 eingebrachten Phosphorpulvers
600°C nicht
erreicht. Für
das Vergleichsbeispiel 1 verbleibt daher in dem Phosphorpulver in
der Form eines derartigen Amalgams enthaltenes Quecksilber in dem
Phosphorpulver. Andererseits kann für das Vergleichsbeispiel 2
die bei 800°C
liegende Erhitzungstemperatur des Heizelements 41 das in
der Form eines derartigen Amalgams enthaltene Quecksilber zerlegen,
das durch eine Erhitzungstemperatur von angenähert 600°C schwierig zu zerlegen ist.
Was die praktischen Beispiele 1 und 2 betrifft, ist der Restanteil
an Quecksilber, obwohl die Erwärmungstemperatur
des Heizelements 41 angenähert 600°C ist, niedrig. Der Grund dafür kann darin
gesehen werden, dass die Verdampfung und Trennung des Quecksilbers
in allen Formen einschließlich
eines Amalgams, das durch Reaktion mit einem Emitter- oder Phosphorelement erzeugt
wird, ermöglicht
wird, weil der Erhitzungsprozess in einer reduzierenden Atmosphäre ausgeführt wird.
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Anschließend wurden
für die
praktischen Beispiele 1 und 2 und das Vergleichsbeispiel 2 eine relative
Leuchtdichte (%) des behandelten Phosphorpulvers gegenüber einer
Leuchtdichte des unbehandelten Phosphorpulvers (mit 100% angenommen) geprüft. Die
experimentellen Ergebnisse sind in der Tabelle 2 in 5 dargestellt.
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Wie
Tabelle zeigt, ist die relative Leuchtdichte 90% für die praktischen
Beispiele 1 und 2 und 75% für
das Vergleichsbeispiel 2. Der Grund dafür kann wie folgt angenommen
werden. Für
die praktischen Beispiele 1 und 2 ist die Erhitzungstemperatur des Phosphorpulvers
600°C, was
relativ niedrig ist, weshalb die thermische Verschlechterung des
Phosphorpulvers reduziert werden kann. Andererseits ist für das Vergleichsbeispiel
2 die Erhitzungstemperatur des Phosphorpulvers 800°C, was hoch
ist, und weshalb die thermische Verschlechterung des Phosphorpulvers
auftritt.
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Die
vorstehenden Experimente verifizieren Folgendes. Wie vorstehend
für die
praktischen Beispiele 1 und 2 beschrieben, ist es sichergestellt,
dass im Wesentlichen das gesamte Quecksilber in allen Formen einschließlich metallischem
Quecksilber aus dem Phosphorpulver entfernt und gesammelt werden kann.
Ferner kann die thermische Verschlechterung des Phosphorpulvers
reduziert werden, und daher das Phosphorpulver wieder in den Kreislauf
eingeführt
werden.
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Es
sollte hier angemerkt werden, dass, obwohl eine Menge der Ascorbinsäure und
der Menge der Oxalsäure
auf jeweils 20 Gewichtsprozent des Phosphorpulvers in dem vorstehenden
praktischen Beispielen 1 und 2 eingestellt ist, ein Anteil dieser
organischen Reduzierungsmittel gegenüber Phosphorpulver nicht auf
einen derartigen Wert beschränkt
ist.
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6 ist
eine Grafik, welche die experimentellen Ergebnisse bezüglich der
Beziehung zwischen (a) der Menge der Ascorbinsäure/Oxalsäure, die dem Phosphorpulver
hinzugefügt
wird und (b) der Menge an Quecksilber, die in dem behandelten Phosphorpulver
verbleibt, darstellt. Die horizontale Achse zeigt die Menge des
organischen Reduzierungsmittels (Gewichtsprozent) an, die dem Phosphorpulver
zugesetzt wird, und die vertikale Achse zeigt die Menge an Quecksilber
(%) an, die in dem behandelten Phosphorpulver in Bezug auf die Menge
des in dem unbehandelten Phosphorpulver enthaltenen Quecksilbers verbleibt.
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Wie
die graphische Darstellung zeigt, ist, wenn die Menge von Ascorbinsäure/Oxalsäure weniger
als 10 Gewichtsprozent des Phosphorpulvers ist, der restliche Quecksilberanteil
relativ hoch. Wenn die Menge an Ascorbinsäure/Oxalsäure etwa 10 Gewichtsprozent
des Phosphorpulvers ist, fällt
die Restquecksilbermenge drastisch ab. Wenn die Menge von Ascorbinsäure/Oxalsäure in einem
Bereich von 10 bis 20 Gewichtsprozent zu dem Phosphorpulver liegt,
nimmt die Restquecksilbermenge nur noch leicht ab. Wenn die Menge
an Ascorbinsäure/Oxalsäure mehr
als 20 Gewichtsprozent des Phosphorpulvers ist, nimmt die Restquecksilbermenge
kaum mehr ab.
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Diese
experimentellen Ergebnisse implizieren, dass man bevorzugt die Menge
des organischen Reduzierungsmittels auf 10% oder mehr in Bezug auf das
Phosphorpulver einstellt. Diese experimentellen Ergebnisse implizieren
ebenfalls, dass eine zu große Menge
an organischem Reduzierungsmittel keine günstigere Reduzierungswirkung
erzeugt, sondern zu einer Braunverfärbung des Phosphorpulver aufgrund
seiner Restmaterialien führt,
und dass demzufolge eine zu große
Menge an organischem Reduzierungsmittel den Prozess einer Rückführung des Phosphorpulvers
in den Kreislauf eher behindert. Zusammengefasst erzeugt eine zu
große
Menge an organischem Reduzierungsmittel keinen Effekt einer Erleichterung
der Verdampfung und Trennung des Quecksilbers, sondern erzeugt stattdessen
den nachteiligen Effekt einer Verfärbung des Phosphorpulvers.
Genauer gesagt, scheint es keinen Grund zu geben, das organische
Reduzierungsmittel mit 20 Gewichtsprozent oder mehr dem Phosphorpulver hinzuzufügen, da
mit einer Menge an organischem Reduzierungsmittel von mehr als 20
Gewichtsprozent in Bezug auf das Phosphorpulver die Restquecksilbermenge
kaum abnimmt. Es sollte hier angemerkt werden, dass mit einer Menge
von 20 Gewichtsprozent von organischem Reduzierungsmittel in dem
Phosphorpulver keine Verfärbung
des Phosphorpulvers beobachtet wurde.
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Wie
man aus dem Vorstehenden erkennen kann, ist es zu bevorzugen, den
Betrag an organischem Reduzierungsmittel in einem Bereich von 10 bis
20 Gewichtsprozent einschließlich
in Bezug auf das Phosphorpulver zu halten.
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Obwohl
die vorliegende Ausführungsform den
Fall beschreibt, in welchem Oxalsäure oder Ascorbinsäure als
organisches Reduzierungsmittel verwendet wird, kann im We sentlichen
derselbe Effekt wie der vorstehend erzeugte erzeugt werden, wenn wenigstens
ein organisches Reduzierungsmittel verwendet wird, das aus der aus
Ameisensäure,
Maleinsäure,
Zitronensäure,
Malonsäure,
Stearinsäure, Phthalsäure, Weinsäure, Bernsteinsäure und
Sulfamidsäure
bestehenden Gruppe ausgewählt
wird.
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(Zweite Ausführungsform)
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Nachstehendes
beschreibt eine Quecksilber-Rückgewinnungsvorrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Diese Quecksilber-Rückgewinnungsvorrichtung weist
denselben Aufbau wie die Quecksilber-Rückgewinnungsvorrichtung 100 (1)
auf, die zum Realisieren des Quecksilber-Rückgewinnungsverfahren
in der ersten Ausführungsform
verwendet wurde, mit der Ausnahme, dass ein aus wärmeleitendem
Material hergestelltes Verteilungselement 17 in dem Destillationsbehälter 3 vorgesehen
ist. Demzufolge wird die folgende Erfindung unter alleiniger Fokussierung
auf den Destillationsbehälter 3 beschrieben.
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7A ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel des Destillationsbehälters 3 in
der zweiten Ausführungsform
darstellt. Gemäß Darstellung
in der Figur sind drei zylindrische Elemente aus rostfreiem Stahl
jeweils mit einem unterschiedlichen Durchmesser, die das Teilungselement 17 ausbilden,
im Wesentlichen konzentrisch in dem Destillationsbehälter 3 vorgesehen. 7B stellt
schematisch den Zustand dar, in welchem Wärme an das Phosphorpulver 20 in
dem Destillationsbehälter 3 in
dem Reaktionsbehälter 1 übertragen
wird. Zur Erleichterung der Erläuterung
stellt die Figur einen vertikalen Querschnitt des Destillationsbehälters 3 in 7B dar.
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Pfeile
in 7B stellen grob einen Wärmeübertragungspfad dar. Gemäß Darstellung
in der Figur wird auf den Reaktionsbehälter 1 durch den Heizelement 41 aufgebrachte
Wärme direkt
auf alle Abschnitte des Phosphorpulvers 20 einschließlich mittiger
Abschnitte in dem Destillationsbehälter 3 über den
Boden 1a des Reaktionsbehälters 1, den Boden des
Destillationsbehälters 3 und
das Unterteilungselement 17 übertragen. Ferner wird Strahlungswärme von
der Innenwand des Reaktionsbehälters 1 einfach auf
das Phosphorpulver über
das Unterteilungselement 17 übertragen. Dieses ermöglicht es,
dass alle Abschnitte des Phosphorpulvers 2 auf im Wesentlichen
gleichmäßige Temperaturen
erhitzt werden.
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Unter
Verwendung dieser mit dem Destillationsbehälter 3 ausgerüsteten Quecksilber-Rückgewinnungsvorrichtung, in
welcher das Unterteilungselement 17 vorgesehen ist (praktisches
Beispiel 4) wurde Quecksilber aus dem Phosphorpulver, welchem kein
organisches Reduzierungsmittel zugesetzt wurde unter Verwendung
desselben Verfahrens und unter denselben Bedingungen wie für das Vergleichsbeispiel
1 abgetrennt und gesammelt. Eine Restmenge (mg/l) des in dem behandelten
Phosphorpulver enthaltenen Quecksilbers wurde gemessen. Die experimentellen
Ergebnisse sind in Tabelle 3 in 8 dargestellt.
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Es
sei angemerkt, dass die Restmenge von Quecksilber auf der Basis
des in der Mitteilung Nummer 13 der Umweltagentur von Japan beschriebenen Elutionstestverfahrens
gemessen wurde. Für
Vergleichszwecke wurden Restmengen von Quecksilber für das praktische
Beispiel 1 und das Vergleichsbeispiel 1 in Tabelle 1 in 1 in
der ersten Ausführungsform
ebenfalls auf der Basis desselben Elutionstestverfahrens gemessen
und sind in Tabelle 3 dargestellt.
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Wie
die Tabelle 3 zeigt, beträgt
die Restmenge von Quecksilber 0,0005 mg/l für das praktische Beispiel 4,
welche dieselbe wie für
das praktische Beispiel 1 ist. Andererseits ist die Restmenge von Quecksilber
0,0020 mg/l für
das Vergleichsbeispiel 1. Als Grund für die Ergebnisse, die implizieren,
dass die Restmenge von Quecksilber für das praktische Beispiel 4,
in welchem kein organisches Reduzierungsmittel dem Phosphorpulver
zugesetzt wird, das heißt,
in welchem kein Erhitzungs- und Reduzierungsprozess sondern nur
ein Erhitzungsprozess beteiligt ist, dieselbe wie die Restmenge
von Quecksilber für
das praktische Beispiel 1 ist, in welchem ein Erwärmungs-
und Reduzierungsprozess beteiligt ist, kann wie folgt angenommen
werden. Die gesamten Anteile des Phosphorpulvers werden über das
wärmeleitende
Unterteilungselement 17, das in dem Destillationsbehälter 3 vorgesehen
ist, gleichmäßig auf 600°C erhitzt
und dadurch die Verdampfung und Trennung des Quecksilbers aus dem
Phosphorpulver ermöglicht.
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Gemäß vorstehender
Beschreibung weist die Quecksilber-Rückgewinnungsvorrichtung in
der vorliegenden Erfindung einen extrem einfachen Aufbau auf, in
welchem ein Unterteilungselement zusätzlich in einem Reaktionsbehälter 1 in
einer herkömmlichen
Quecksilber-Rückgewinnungsvorrichtung
bereitgestellt wird, hat aber die Wirkung einer gleichmäßigen Erhitzung
aller Abschnitte des Phosphorpulvers und einer Erleichterung der
Verdampfung und Trennung des Quecksilbers aus dem Phosphorpulver.
Diese Quecksilber-Rückgewinnungsvorrichtung
kann die Verdampfung und Trennung im Wesentlichen des gesamten in
dem Phosphorpulver enthaltenen Quecksilbers bei relativ niedrigen
Temperaturen sicherstellen.
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Insbesondere
kann, das Quecksilber aus dem Phosphorpulver bei relativ niedrigen
Temperaturen verdampft und abgetrennt werden kann, die thermische
Verschlechterung der Phosphorpulvers reduziert werden. Demzufolge
kann verhindert werden, dass sich Eigenschaften des Phosphorpulvers
einschließlich
der Leuchtdichte verschlechtern. Dieses ermöglicht die Wiedereinführung des
behandelten Phosphorpulvers in den Kreislauf. Ferner wird die Quecksilberrückgewinnung
mittels des Trockenverfahrens erreicht, und demzufolge sind spezielle
Geräte
für die
Flüssigabfallbehandlung,
die üblicherweise
für die
Quecksilberrückgewinnung
im Nassverfahren erforderlich sind, nicht erforderlich.
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Es
sollte hier angemerkt werden, dass obwohl die vorliegende Erfindung
den Fall beschreibt, in welchem drei das Unterteilungselement 17 bildende zylindrische
Elemente im Wesentlichen konzentrisch in dem Destillationsbehälter 3 angeordnet
sind, die Anzahl zylindrischer Elemente natürlich nicht auf drei begrenzt
ist. Ferner kann ein durch Plattenelemente ausgebildetes Unterteilungselement 17a radial
so vorgesehen sein, dass die Plattenelemente des Unterteilungselementes 17a die
zylindrischen Elemente des Unterteilungselementes 17 gemäß Darstellung
in der Draufsicht auf den in 9 dargestellten
Destillationsbehälters 3 schneiden.
In diesem Falle wird eine Fläche
der Innenwand des Destillationsbehälters 3, der mit den
Unterteilungselementen in Kontakt kommt, erweitert, was eine leichtere Übertragung von
Wärme auf
das Phosphorpulver in dem Behälter ermöglicht.
Daher können
alle Abschnitte des Phosphorpulvers gleichmäßiger erhitzt werden.
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Das
Unterteilungselement 17 kann im Inneren des Destillationsbehälters 3 im
Voraus befestigt sein, oder kann so aufgebaut sein, dass es aus
dem Destillationsbehälter 3 entnehmbar
ist.
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Ferner
kann das Unterteilungselement weitere Formen annehmen. Beispielsweise
kann ein Unterteilungselement 17c, das durch Anordnen von Plattenelementen
mit hoher Wärmeleitfähigkeit
in einem Gitter gebildet wird, in dem Destillationsgefäß 3 gemäß Darstellung
in 10 vorgesehen sein. Der Innenraum des Destillationsbehälters muss
fallabhängig
nicht vollständig
unterteilt sein. Beispielsweise kann eine Masse aus wärmeleitendem
Material, das in der Mitte oder dergleichen des Destillationsbehälters 3 platziert
wird, den Effekt einer gleichmäßigen Erhitzung
des Phosphorpulvers in einem bestimmten Grade erzeugen.
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Ferner
können,
obwohl die vorstehenden Ausführungsformen
den Fall beschreiben, in welchem der Destillationsbehälter 3 aus
einem rostfreien Stahl besteht, stattdessen Behälter, die aus anderen Materialien
bestehen, die mit einem organischen Reduzierungsmittel nicht reagieren,
wie zum Beispiel aus Aluminiumoxid und Graphitkohlenstoff verwendet
werden.
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Ferner
kann als ein Material für
ein Unterteilungselement, Keramik, Quarzglas und dergleichen fallabhängig anstelle
der vorstehend erwähnten
Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit
wie zum Beispiel rostfreier Stahl verwendet werden. Keramik oder
Quarzglas muss keine höhere
Wärmeleitfähigkeit
als die Phosphore aufweisen. Keramik oder Quarzglas ist jedoch vorteilhaft,
da es nicht mit den Phosphoren reagiert und eine hohe Wärmebeständigkeit
besitzt. Ferner wird berücksichtigt,
dass Phosphore in Pulverform eine extrem geringe Wärmeleitfähigkeit
aufgrund der vielen Spalte zwischen den Partikeln aufweisen. Daher
ist die Wärmeleitfähigkeit eines
aus Keramik oder Quarz bestehenden Unterteilungselementes höher als
die Wärmeleitfähigkeit des
Phosphorpulvers. Demzufolge kann das aus Keramik oder Quarz bestehende
Unterteilungselement immer noch den Effekt einer gleichmäßigen Erhitzung
des Phosphorpulvers bereitstellen.
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Ferner
ist, obwohl die vorstehenden Ausführungsformen den Fall beschreiben,
in welchem Quecksilber aus Selten-Erden-Phosphorpulver zurückgewonnen
wird, die vorliegende Erfindung auch in verschiedenen anderen Fallen
anwendbar, wie zum Beispiel in einem Falle, in welchem Quecksilber aus
Halogen-Phosphat-Lumineszenz-Materialpulver zurückgewonnen
wird.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung vollständig
im Rahmen von Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben wurde, ist anzumerken, dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen für
den Fachmann auf diesem Gebiet er sichtlich sind. Daher sollen, sofern
derartige Änderungen
und Modifikationen nicht von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung
abweichen, diese als darin enthalten betrachtet werden.