×
27.12.2019
219.017.f2ee

Способ обезвреживания ртутьсодержащих отходов

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к обезвреживанию отходов. Способ обезвреживания ртутьсодержащих отходов включает совместный размол отходов с порошком элементарной серы, воды и гомогенизирующей средой для связывания металлической ртути в водонерастворимое соединение HgS во вращающемся реакторе в виде мельницы барабанного типа. Соотношение массы ртути к массе элементарной серы равно 1:4, в качестве гомогенизирующей среды используют бентонит, в количестве, превышающем массу отходов в 2-2,5 раза, и воду в количестве, превышающем массу бентонита в 10-12 раз. Предварительную гомогенизацию проводят в течение 20-30 минут. Далее загружают ртутьсодержащие отходы и размол ведут до связывания 90% массы металлической ртути в водонерастворимое соединение HgS. Для полного связывания металлической и окисленной ртути в водонерастворимое соединение HgS на завершающей стадии процесса в суспензию добавляют смесь хлорида железа (III) с сульфидом железа (II), причем масса хлорида железа (III) и масса сульфида железа (II), соответственно, в 10 и 20 раз больше оставшейся ртути. Затем образовавшуюся устойчивую подвижную суспензию сливают из мельницы и непосредственно передают на сушку с последующим захоронением как отход IV класса опасности. Обеспечивается упрощение технологии и повышение экологической безопасности процесса обезвреживания и последующего захоронения ртутьсодержащих отходов. 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к обезвреживанию отходов, содержащих ртуть, находящуюся в стеклянной оболочке и может быть использовано для переработки, в первую очередь, термометров и тонометров. В большинстве случаев переработка ртутьсодержащих отходов осуществляется путем их дробления и термообработки с последующей конденсацией паров ртути и получением металлической (вторичной) ртути. Достоинством систем, использующих высокотемпературную обработку ртутьсодержащих отходов, является практически полное извлечение ртути из утилизируемых объектов. За счет нагрева до высоких температур достигается испарение не только ртути из внутреннего объема стеклянной оболочки, но и ртути, поглощенной стеклом. В установках, работающих по такой технологии, абсолютно необходимыми являются надежная герметизация объемов, содержащих пары ртути, и надежное улавливание ртути в отходящих газах. Ликвидация последствий утечки паров ртути может быть весьма дорогостоящей.

Известны бестермические гидрометаллургические методы обезвреживания ртутьсодержащих отходов, большинство из которых основано на связывании ртути в твердые соединения, практически нерастворимые в воде.

Из таких методов наиболее популярным является процесс связывания ртути в ее сульфид (HgS, киноварь). Эта реакция получения искусственной киновари из ртути является обратной той, которая используется при добыче ртути из ее руды - природной киновари. Получаемый сульфид ртути практически нерастворим в воде (1*10-24 г/л, ~1 молекула сульфида на 370 л воды). Ничтожная растворимость позволяет классифицировать это вещество как отход четвертого класса опасности и захоранивать его на соответствующих полигонах.

Известен способ обезвреживания ртутьсодержащих отходов, раскрытый в патенте РФ №2228227, B09B 3/00, 10.05.2004. Способ включает совместный размол ртутьсодержащих отходов и их одновременную обработку порошком серы в автомиксере (бетономешалке) с мелющими телами в виде щебня. Особенностью способа является использование токсичного так называемого водного щелочного катализатора, состоящего из подмыльного щелока, хлорида железа, жидкого стекла и гидроксида натрия. Основным недостатком данного способа является то, что обработка отходов этой смесью приводит к образованию разнообразных ядовитых оксидов и хлоридов. Также, неизвестна конечная концентрация ртути и ее соединений, в продуктах реакции, т.к. анализируется только содержание паров ртути в объеме реактора и последующего обращения с жидкими обезвреженными отходами.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ обезвреживания ртутьсодержащих отходов, раскрытый в патенте РФ №2519320, C22B 43/00, 10.06.2014. Способ включает совместный размол ртутьсодержащих отходов с порошком серы и измельчающей средой во вращающемся реакторе. Согласно изобретению, в качестве измельчающей среды, одновременно являющейся агентом, связывающим ртуть в ионизированной и нейтральной формах, используют гранулы флотационного серного колчедана марки КСФ-4 в смеси со щебнем фракции 20-70 мм или кирпичной крошкой, взятых в соотношении 1:9 по весу. При этом ртутьсодержащие отходы загружают в реактор, содержащий предварительно гомогенизированную смесь порошка серы, гранул флотационного серного колчедана и щебня или кирпичной крошки и воды, объем которого заполнен аргоном, подаваемым со скоростью 5,5-6,5 м3/ч, в количестве, по меньшей мере, в 50 раз меньше массы порошка серы. Размол ведут до полного связывания металлической ртути в водонерастворимое соединение HgS. Основным недостатком предложенного способа является то, что обработка отходов с целью предотвращения частичного окисления ртути проводится в среде аргона, что осуществить технологически сложно. Кроме этого, неизвестна конечная концентрация ртути и ее соединений, исключая HgS, в продуктах реакции, т.к. анализируется только содержание паров ртути в объеме реактора. Также не описаны процессы разгрузки реактора и последующего обращения с жидкими обезвреженными отходами.

Задачей настоящего изобретения является создание бестермического, бессточного способа обезвреживания ртутьсодержащих отходов, в первую очередь термометров и тонометров, в ходе которого гарантированно достигаются предельно допустимые концентрации ртути и ее соединений, исключая HgS, в обезвреженных отходах (менее 2,1 мг/кг в пересчете на Hg). Также задачей изобретения является упрощение технологии и повышение экологической безопасности процесса обезвреживания и последующего захоронения ртутьсодержащих отходов.

Поставленная задача заключается в том, что способ обезвреживания ртутьсодержащих отходов включает совместный размол отходов с порошком элементарной серы, воды и гомогенизирующей средой для связывания металлической ртути в водонерастворимое соединение HgS во вращающемся реакторе, при этом соотношение массы ртути к массе элементарной серы равно 1:4, в качестве реактора используют мельницу барабанного типа, в качестве гомогенизирующей среды используют бентонит, в количестве, превышающем массу отходов в 2-2,5 раза, и воду, в количестве, превышающем массу бентонита в 10-12 раз, предварительную гомогенизацию проводят в течении 20-30 минут, далее загружают ртутьсодержащие отходы и размол ведут до связывания 90% массы металлической ртути в водонерастворимое соединение HgS, а для полного связывания металлической и окисленной ртути в водонерастворимое соединение HgS на завершающей стадии процесса в суспензию добавляют хлорид железа (III) и сульфид железа (II). Образовавшуюся устойчивую подвижную суспензию сливают из мельницы и непосредственно передают на сушку с последующим захоронением как отход IV класса опасности.

Использование шаровой мельницы позволяет загружать отходы целиком, без предварительного измельчения. Для предотвращения пылеобразования на начальном этапе в мельницу загружают смесь бентонита, серы и воды.

Пример №1

Способ обезвреживания ртутьсодержащих отходов осуществляется следующим образом. В шаровую мельницу объемом 2 м, допускающую герметизацию, загружаются следующие компоненты: бентонит марки ПБМА массой 60 кг (в 2 раза больше массы отходов), порошок элементарной серы массой 2,4 кг (в соотношении 1:4 к массе ртути) при массе ртути 0,6 кг, техническая вода в количестве 600 л (в 10 раз больше массы бентонита). После загрузки в мельницу вышеперечисленных компонентов проводят предварительную гомогенизацию смеси в течение 20 минут при скорости вращения барабана мельницы 20 оборотов в минуту. Получают однородную, не расслаивающуюся суспензию.

Далее в мельницу загружают ртутьсодержащие отходы. Затем, для связывания 90% массы металлической ртути в сульфид, проводят обработку отходов в мельнице продолжительностью 1,5 часа. На завершающей стадии процесса в суспензию добавляют хлорид железа(III), массой 0,6 кг, в смеси с сульфидом железа(II), массой 1,2 кг. Это позволяет связать остаточные количества металлической ртути (например, адсорбированные на стекле или образовавшие амальгаму с алюминием, входящим в конструкцию термометров) и ее окисленных форм в HgS. Пример количественного соотношения компонентов при обезвреживании ртутьсодержащих отходов в расчете на одну загрузку мельницы приведен в таблице 1.

Пример №2

Способ обезвреживания ртутьсодержащих отходов осуществляется следующим образом. В шаровую мельницу объемом 2 м3, допускающую герметизацию, загружаются следующие компоненты: бентонит марки ПБМА массой 95 кг (в 2,5 раза больше массы отходов), порошок элементарной серы массой 3,6 кг (в соотношении 1:4 к массе ртути) при массе ртути 0,76 кг, техническая вода в количестве 1140 л (в 12 раз больше массы бентонита). После загрузки в мельницу вышеперечисленных компонентов проводят предварительную гомогенизацию смеси в течение 30 минут при скорости вращения барабана мельницы 20 оборотов в минуту. Получают однородную, не расслаивающуюся суспензию.

Далее в мельницу загружают ртутьсодержащие отходы. Затем, для связывания 90% массы металлической ртути в сульфид, проводят обработку отходов в мельнице продолжительностью 2 часа. На завершающей стадии процесса в суспензию добавляют хлорид железа(III), массой 0,8 кг, в смеси с сульфидом железа(II), массой 1,6 кг. Это позволяет связать остаточные количества металлической ртути (например, адсорбированные на стекле или образовавшие амальгаму с алюминием, входящим в конструкцию термометров) и ее окисленных форм в HgS. Пример количественного соотношения компонентов при обезвреживании ртутьсодержащих отходов в расчете на одну загрузку мельницы приведен в таблице 1.

После обезвреживания образовавшаяся суспензия сливается в сборную емкость и далее непосредственно направляется на стадию сушки в сушилку с кипящим слоем или распылительную сушилку. Высушенный осадок с содержанием ртути и ее соединений в твердой фазе, исключая HgS, менее 2,1 мг/кг в пересчете на ртуть, собирается и передается на захоронение как отход IV класса опасности.

Выводы:

1. Как видно из примеров предлагаемый способ обезвреживания ртутьсодержащих отходов является бессточным и бестермическим.

2. Благодаря последовательному добавлению необходимых количеств реагентов, в твердой фазе обезвреживаемых отходов, достигаются предельно допустимые концентрации ртути и ее соединений, исключая HgS, (менее 2,1 мг/кг в пересчете на Hg).

3. Так как и процесс обезвреживания отходов, и измельчение отходов, производится в одном реакторе - шаровой мельнице, то это значительно упрощает технологию.

Способ обезвреживания ртутьсодержащих отходов, включающий совместный размол отходов с порошком элементарной серы, воды и гомогенизирующей средой для связывания металлической ртути в водонерастворимое соединение HgS во вращающемся реакторе, отличающийся тем, что соотношение массы ртути к массе элементарной серы равно 1:4, в качестве реактора используют мельницу барабанного типа, в качестве гомогенизирующей среды используют бентонит, в количестве, превышающем массу отходов в 2-2,5 раза, и воду в количестве, превышающем массу бентонита в 10-12 раз, предварительную гомогенизацию проводят в течение 20-30 минут, далее загружают ртутьсодержащие отходы и размол ведут до связывания 90% массы металлической ртути в водонерастворимое соединение HgS, а для полного связывания металлической и окисленной ртути в водонерастворимое соединение HgS на завершающей стадии процесса в суспензию добавляют смесь хлорида железа (III) с сульфидом железа (II), причем масса хлорида железа (III) и масса сульфида железа (II), соответственно, в 10 и 20 раз больше оставшейся ртути, а затем образовавшуюся устойчивую подвижную суспензию сливают из мельницы и непосредственно передают на сушку с последующим захоронением как отход IV класса опасности.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 14.
13.01.2017
№217.015.8bf2

Люминесцирующий стеклокристаллический материал

Изобретение относится к прозрачным стеклокристаллическим оксидным материалам, которые могут использоваться в качестве активной части конверторов в видимую область спектра УФ излучения солнечно-слепого диапазона. Технический результат изобретения - создание прозрачного стеклокристаллического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604614
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.b7ba

Способ получения легкоплавкой стеклокомпозиции

Изобретение относится к легкоплавким стеклокристаллическим композиционным материалам для вакуумплотного низкотемпературного спаивания корундовой керамики. Технический результат – повышение механической прочности получаемых спаянных изделий и повышение технологичности получения стеклокомпозиций....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002614844
Дата охранного документа: 29.03.2017
25.08.2017
№217.015.bdd3

Способ локальной кристаллизации стекол

Изобретение относится к области оптического материаловедения. Технический результат – получение однородных кристаллических линий в объеме стекла. Локальная кристаллизация стекол проходит под действием фемтосекундного лазерного излучения. Пучок лазера пропускают через призматический телескоп или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616958
Дата охранного документа: 18.04.2017
26.08.2017
№217.015.dcdf

Способ изготовления массивов кобальтовых нанопроволок

Изобретение относится к изготовлению массивов кобальтовых нанопроволок в порах трековых мембран. Способ включает электроосаждение кобальта в поры трековых мембран из электролита, содержащего CoSO⋅7HO - 300-320 г/л, HBO - 30-40 г/л, при рН 3,5-3,8 и температуре 40-45°С. Электроосаждение проводят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624573
Дата охранного документа: 04.07.2017
29.12.2017
№217.015.f413

Фосфатное стекло и способ его получения

Изобретение относится к области оптического материаловедения, в частности к фосфатным стеклам. Стекло содержит следующие компоненты, мас.%: PO 58,00-70,00; KO 8,50-18,50; AlO 7,10-8,90; ВаО 9,80-11,50; BO 3,70-5,20; SiO 1,80-2,30; SnO 1,10-1,25 Au 0,005-0,02 (сверх 100%). При подготовке шихты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637676
Дата охранного документа: 06.12.2017
20.01.2018
№218.016.142b

Замещенные 3-(3-пиридил)изоксазолидины, обладающие фунгицидной активностью

Изобретение относится к замещенным 3-(3-пиридил)изоксазолидинам общей формулы I, где R означает фенил или 4-хлорфенил, R означает атом водорода или 4-фторфенил, R означает карбэтокси-группу. Технический результат – 3-(3-пиридил)изоксазолидины, обладающие фунгицидной активностью. 3 табл., 3 пр.
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634717
Дата охранного документа: 03.11.2017
13.02.2018
№218.016.22f1

Насыпная насадка для массообменных колонн

Изобретение относится к области процессов и аппаратов химической технологии, а именно к насыпным насадкам для массообменных колонн, и может быть использовано в качестве контактного устройства в химико-технологических процессах ректификации, абсорбции, химического обмена, осуществляемых в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641920
Дата охранного документа: 23.01.2018
13.02.2018
№218.016.243d

Насыпная насадка для массообменных колонн

Изобретение относится к области процессов и аппаратов химической технологии, а именно к насыпным насадкам для массообменных колонн, и может быть использовано в качестве контактного устройства в химико-технологических процессах ректификации, абсорбции, химического обмена, осуществляемых в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642572
Дата охранного документа: 25.01.2018
04.04.2018
№218.016.34ec

Насыпная насадка для массообменных колонн

Изобретение относится к области процессов и аппаратов химической технологии, а именно к насыпным насадкам для массообменных колонн, и может быть использовано в качестве контактного устройства в химико-технологических процессах ректификации, абсорбции, химического обмена и пр., осуществляемых в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646076
Дата охранного документа: 01.03.2018
13.12.2018
№218.016.a696

Люминесцирующая стеклокерамика

Изобретение относится к прозрачным стеклокристаллическим оксидным материалам. Люминесцирующая стеклокерамика, содержащая следующие компоненты, мас.%: LiO 0,03-2,94; NaO 0,06-5,77; GaO 26,5-53,5; SiO 9,9-17,3; GeO 31,2-54,1; TiO сверх 100% 0,04-3,9. Технический результат заключается в получение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674667
Дата охранного документа: 12.12.2018
Показаны записи 1-5 из 5.
10.11.2014
№216.013.0482

Способ очистки сточных вод от кислотных и основных красителей

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от красителей. Способ очистки сточных вод от кислотных и основных красителей заключается в обработке вод сорбентом с каркасной структурой. Сорбент представляет собой титансодержащее металлоорганическое каркасное соединение формулы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532552
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.0484

Способ получения титансодержащего металлоорганического каркасного соединения

Изобретение относится к получению титансодержащего соединения, используемого в качестве адсорбента и фотокатализатора. Заявлен способ получения металлоорганического каркасного соединения формулы TiO(OH)[OC-CHCO] Производят взаимодействие терефталевой кислоты с бутоксидом титана в растворителе....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532554
Дата охранного документа: 10.11.2014
20.08.2016
№216.015.4a93

Способ адсорбционной очистки растительных масел

Изобретение относится к масложировой промышленности и может быть использовано для адсорбционной очистки растительных масел от свободных жирных кислот, перекисных соединений, а также катионов тяжелых металлов. Способ адсорбционной очистки растительных масел заключается в обработке его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002594529
Дата охранного документа: 20.08.2016
25.08.2017
№217.015.b305

Способ получения лантансодержащего металлоорганического каркасного соединения трёхмерной структуры на основе терефталевой кислоты

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к получению лантансодержащего металлоорганического каркасного соединения формулы La(ВDС)(НO) трехмерной структуры на основе терефталевой кислоты, которое можно использовать в качестве катализатора различных процессов, в том числе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613976
Дата охранного документа: 22.03.2017
18.07.2018
№218.016.71ae

Система экологического мониторинга и прогнозирования загрязнения атмосферы промышленного региона

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для экологического мониторинга и прогнозирования загрязнения атмосферы промышленного региона. Сущность: система содержит датчики экологического контроля состояния атмосферы, датчики замеров концентраций загрязняющих веществ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661444
Дата охранного документа: 16.07.2018
+ добавить свой РИД