JP2008229405A - 廃蛍光管の中の廃蛍光粉から水銀を蒸留する水銀蒸留装置および水銀回収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 廃蛍光管の中に含まれる廃蛍光粉から有毒な水銀を低温、かつ短時間で回収することによって、消費電力を大幅に減らすこと。
【解決手段】 蛍光粉をロータリーキルン中で攪拌するか、または攪拌装置で攪拌することによって、水銀の気化を促進し、２５０度から３００度の温度で２時間から６時間かけて、水銀を気化させるか、または５５０度から６５０度の温度で１時間から２時間かけて水銀を気化させ、気化したガスを冷却することによって、水銀を回収する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、廃蛍光管の中の廃蛍光粉から有毒な水銀を回収する、乾式の水銀蒸留装置および水銀回収方法に関する。

従来から、廃蛍光管ガラスに付着している廃蛍光粉は廃蛍光管ガラスを粉砕するなどの乾式で廃蛍光管ガラスから分離して取り出すか、または酸洗いなどの湿式で取り出されている。

取り出した廃蛍光粉から、水銀を回収する方法は真空加熱水銀蒸留装置と呼ばれており、欧米製のものが一般的に販売されている。この装置は減圧した釜の中で廃蛍光粉を８００度から８５０度の高温で、１０時間から１６時間ぐらいの長時間をかけて水銀を気化させ、気化した水銀を冷却することによって凝縮させ、回収するものである。

従来の真空加熱水銀蒸留装置は消費電力が大きい為、高コストになっている。

廃蛍光管の中に含まれる廃蛍光粉から有毒な水銀を低温、かつ短時間で回収でき、消費電力を少なくすることが求められている。

廃蛍光管ガラスから、分離して取り出した廃蛍光粉の中には取り出す過程の中で、埃や油分などの有機化合物やガラス粉、プラスチック粉、アルミや真鍮などの金属粉などが混入しているので、これらの混入物が装置に悪影響を及ぼさないようにしなければならない。

上記目的を達成するため本発明では、廃蛍光管から乾式で取り出した廃蛍光粉をロータリーキルンの中に入れ、ロータリーキルンの中で攪拌しながら、２５０度から３００度で２時間から６時間かけて、水銀を気化させるか、または５５０度から６５０度で１時間から２時間かけて水銀を気化させる。

３００度から５５０度の温度帯は有害なダイオキシンが合成されやすい温度帯であり、また酸化水銀が合成され、水銀の気化が抑制される温度帯なので、水銀の蒸留には適さない。

釜の中の廃蛍光粉を攪拌するための攪拌装置を具備すれば、ロータリー式のキルンは使用しなくても良い。

釜の中から廃蛍光粉が水銀蒸気と共に出てこないように、釜の排気口に高温に耐え、廃蛍光粉は遮断し、水銀蒸気は透過する、ろ過フィルターを具備する。

ろ過フィルターは概ね０．０１ｍｍ程度の廃蛍光粉は遮断するが、水銀蒸気や有機化合物の揮発分は透過させるものである。

ロータリーキルンなどの釜の中からブロアーによって引かれて、出てきた排気ガスをバグフィルター中のろ過フィルターによって、再度、きれいにろ過させる。

バグフィルターのろ過フィルターを透過してきた有機化合物の揮発分は次にゼオライトなどの多孔質の鉱物などを入れた箱の中を通過させることによって、ゼオライトなどの多孔質の鉱物によって捕捉する。

水銀蒸気は次に熱交換冷却装置（コンデンサー）によって冷却・凝縮させ、水銀を液体にすることによって、金属水銀として回収する。熱交換冷却装置の代りにスクラバー水などによって水洗浄・水冷却してもよい。

熱交換冷却装置（コンデンサー）を通過してきた排気ガスは、次に活性炭槽を通過させることによって有毒な水銀蒸気などを捕捉した上でブロアーで大気中に放散する。活性炭槽を通過してきた排気ガスの水銀濃度は０．０２５ｍｇ／ｍ^３以下（労働安全衛生法基準以下）に下がっている。

本発明は以上のように構成したので、請求項１、２に記載の水銀蒸留装置および請求項４に記載の水銀回収方法によれば、廃蛍光粉から低温かつ短時間で水銀を回収できるので、廃蛍光管を安全に処理することができるようになるばかりでなく、廃蛍光粉に含まれる希少金属類のリサイクルを促進することができるようになる。

請求項３に記載のろ過フィルターを具備することによって、廃蛍光粉を加熱する釜の中から水銀蒸気を抜く際に、水銀だけを透過し、廃蛍光粉は遮断することができる。

本発明の水銀蒸留装置によって、多大な電力を消費することがなくなり、廃蛍光粉から安いコストで蛍光物質や水銀を分離、回収することができるようになる。一般に販売されている欧米製の真空加熱水銀蒸留装置に比べ、低温かつ短時間で水銀を回収できるので、たいへんなコストダウンとなる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しながら具体的に説明する。図１は本実施例に係る低温加熱水銀蒸留装置の模式的説明図である。

まず、一回分の廃蛍光粉をロータリーキルン１の蓋（図示せず）を開けてロータリーキルン１に入れた後蓋を閉め、廃蛍光粉をロータリーキルン１を回転させることによって攪拌する。廃蛍光粉中の水銀はこの攪拌によって、低温かつ短時間で気化させることができる。廃蛍光粉中の水銀は水銀の気化温度である３５７度以上に温度を上げても、他の金属と引っ付き、離れない為、温度を８００度まで上げても容易には気化しない。しかしながら、攪拌などの刺激を与えてやると活発に気化することを発明者は水銀の気化実験によって得た。そこで常時、攪拌する為、ロータリーキルン中で加熱し、水銀を気化させる方法を発明した。

ロータリーキルン１から廃蛍光粉が水銀蒸気と共に出てこないように、排気口に廃蛍光粉は遮断するが、水銀蒸気や有機化合物の揮発分は透過するろ過フィルター２を設置する。なお、図中の矢印はこの揮発分の進む方向を示している。

ろ過フィルター２は細かい廃蛍光粉によって目詰まりしやすいので、ときどきコンプレッサー３からの圧縮空気をノズルから図中の矢印とは反対の方向へ逆噴射させ、詰まった廃蛍光粉を吹き飛ばすようにする。

ロータリーキルン１からブロアー９によって引かれて、排出される排気ガスはバグフィルター４で再度、廃蛍光粉や細かい埃を落とした後、ゼオライトなどの多孔質の鉱物が入った箱５の中を通過させることによって、有機化学物質の揮発分を多孔質の鉱物に吸着させる。有機化学物質の揮発分が少ない場合はこの箱を小さくするか、または省略しても良い。

多孔質の鉱物が入った箱５の中を通過してきた、水銀を含んだ排気ガスは、次に熱交換間接冷却装置６（コンデンサー）によって、冷却し、水銀を凝縮し、液体にすることによって、金属水銀として抽出する。熱交換間接冷却装置６（コンデンサー）は高温の排ガスを冷却水で間接的に冷却する機構であるが、熱っせられた冷却水はクーリングタワー７によって、再び常温近くまで冷却される。

熱交換冷却装置を通過してきた排気ガスは、次に活性炭槽８を通過させることによって、有毒な水銀蒸気を活性炭で捕捉した上でブロアー９で大気中に放散させる。

水銀蒸留装置の模式的説明図

符号の説明

１ ロータリーキルン
２ ろ過フィルター
３ コンプレッサー
４ バグフィルター
５ ゼオライトなどの多孔質の鉱物が入った箱
６ 熱交換間接冷却装置（コンデンサー）
７ クーリングタワー
８ 活性炭槽
９ ブロアー

Claims (4)

1. 廃蛍光管から排出される廃蛍光粉から、有毒な水銀を回収する水銀蒸留装置であって、該水銀蒸留装置には廃蛍光粉を加熱する釜がロータリーキルン式の回転する釜か、または廃蛍光粉を撹拌できる撹拌装置を具備した釜を備え、この釜によって、廃蛍光粉を攪拌することによって低温、短時間で効率良く、水銀を気化させ、更に冷却装置で凝縮させることによって、水銀を回収する水銀蒸留装置。
2. 廃蛍光管から排出される廃蛍光粉から、有害な水銀を回収する水銀蒸留装置であって、該水銀蒸留装置には廃蛍光粉を過熱する釜がロータリーキルン式の回転する釜か、または廃蛍光粉を撹拌できる撹拌装置を具備した釜を備え、この釜によって、廃蛍光管を撹拌する際に、加熱温度を２５０度から３００度にして２時間から６時間かけて水銀を回収するか、または加熱温度を５５０度から６５０度にして１時間から２時間かけて水銀を回収してなる、水銀を回収する水銀蒸留装置。
3. 廃蛍光管から排出される廃蛍光粉から、有毒な水銀を回収する水銀蒸留装置であって、該水銀蒸留装置には廃蛍光粉を加熱する釜がロータリーキルン式の回転する釜か、または廃蛍光粉を撹拌できる撹拌装置を具備した釜を備え、この釜によって、廃蛍光粉を撹拌することによって効率よく、水銀を気化させた後に、釜の中から水銀蒸気を抜く際に、廃蛍光粉が水銀蒸気と共に出てこないように、釜の排気口に、高温に耐え、廃蛍光粉は遮断し、水銀蒸気は透過する、ろ過フィルターを具備することを特徴とする水銀蒸留装置。
4. 廃蛍光管から排出される廃蛍光粉から、有毒な水銀を回収する方法であって、廃蛍光粉を加熱する釜がロータリーキルン式の回転する釜か、または廃蛍光粉を撹拌できる撹拌装置を具備した釜を備え、この釜によって廃蛍光粉を撹拌しながら水銀を気化させるとともに、過熱温度を２５０度から３００度にして２時間から６時間かけて水銀を回収するか、または過熱温度を５５０度から６５０度にして１時間から２時間かけて水銀を回収し、その後、冷却装置で凝縮させることによって、水銀を回収する方法。

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