廢舊熒光燈回收處理裝置研制

胡吉成

摘?要：眾所周知，熒光燈省電節(jié)能，其發(fā)光效率是白熾燈的7～10倍，因此得到了廣泛的應(yīng)用，但隨之也帶來了嚴(yán)重的汞污染問題。本文介紹了廢舊熒光燈管可能造成的環(huán)境污染以及國(guó)內(nèi)外回收處理裝置的技術(shù)現(xiàn)狀，對(duì)我國(guó)在該領(lǐng)域發(fā)展中應(yīng)關(guān)注的問題和處理技術(shù)的研發(fā)提出了建議。

關(guān)鍵詞：廢舊熒光燈;回收處理;實(shí)施

1.項(xiàng)目研究目的及意義、相關(guān)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)

熒光燈是一種氣體放電燈，汞在燈管內(nèi)作為氣體放電介質(zhì)存在，在熒光燈工作時(shí)維持必要的游離汞蒸氣壓（0.67～1.33Pa）以保證汞與玻璃、熒光粉以及電極間的化學(xué)結(jié)合。汞的沸點(diǎn)很低，在常溫下即可蒸發(fā)，所以廢棄的熒光燈管破碎后，會(huì)立即向周圍散發(fā)汞蒸氣，瞬時(shí)可使周圍空氣中的汞濃度達(dá)到10～20毫克/立方米。

據(jù)中國(guó)照明電器協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，一支管徑為36毫米的粗管徑熒光燈含汞量為25～45毫克，一支管徑為26毫米的細(xì)管徑熒光燈含汞量為20毫克，一支管徑為10毫米的緊湊型熒光燈含汞量為10毫克，我國(guó)每年的熒光燈產(chǎn)量約為8億支，每年消耗的熒光燈數(shù)量為4億多支，用汞量約為12噸。對(duì)廢舊熒光燈不加處理或處理處置不當(dāng)，有害成分汞就會(huì)通過皮膚、呼吸或食物進(jìn)入人體。人體一次性吸入2.5克汞蒸氣即有生命危險(xiǎn)，因而，這將對(duì)人類健康產(chǎn)生極大危害。

目前，我國(guó)廢舊熒光燈是當(dāng)作普通垃圾處理的，可以把廢舊熒光燈當(dāng)成普通生活垃圾，絕大多數(shù)生活垃圾都進(jìn)入了垃圾填埋場(chǎng)。而我國(guó)熒光燈產(chǎn)量和使用量居世界首位，產(chǎn)生的舊汞燈和節(jié)能燈達(dá)10多萬噸。一旦廢舊熒光燈破碎，汞就有可能泄漏到土壤和地下水中，汞蒸氣則散布到空氣中，我國(guó)每年由此釋出的汞及化合物數(shù)以百噸計(jì)，嚴(yán)重污染了土壤和地下水源，慢性毒害人體健康。汞又是流動(dòng)性很強(qiáng)的有毒物質(zhì)，當(dāng)其沉降之后會(huì)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，比如以甲基汞的形式在魚類體內(nèi)富集，最終通過食物鏈進(jìn)入人體。日本水俁病就是由此引發(fā)，受害人數(shù)多達(dá)1萬人、死亡人數(shù)超過1000人。為此，歐盟于統(tǒng)一發(fā)布了《關(guān)于報(bào)廢電子電氣設(shè)備指令》（2002/96/EC）和《關(guān)于在電子電氣設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》（2002/95/EC）兩項(xiàng)強(qiáng)制性的技術(shù)法規(guī)。其中納入報(bào)廢管理的產(chǎn)品包括了“照明設(shè)備（熒光燈、高壓及低壓鈉燈、其他照明和專用于燈光發(fā)射或者控制的設(shè)備等6種產(chǎn)品）”，且做出了具體規(guī)定國(guó)外廢舊熒光燈的處理主要有“直接破碎分離”和“切端吹掃分離”兩種工藝?！爸苯悠扑榉蛛x”工藝的處理流程為：先將燈管整體粉碎、洗凈、干燥后，回收汞和玻璃管的混合物;然后經(jīng)焙燒、蒸發(fā)并凝結(jié)回收粗汞;再經(jīng)汞生產(chǎn)裝置精制后供熒光燈用汞，每支燈管回收汞10～20毫克。該工藝缺點(diǎn)是熒光粉較難被再利用。“切端吹掃分離”工藝是先將燈管的兩端切掉，吹入高壓空氣將含汞的熒光粉吹出后收集，再通過真空加熱器回收汞，其生成汞的純度為99.9%。該技術(shù)可有效地將再回收利用的稀土熒光粉分類收集，但投資較大。

我院研制“廢舊熒光燈回收處理裝置研制”的目的，就是將廢舊熒光燈中的水銀、玻璃、銅、鋁等材料進(jìn)行合理地回收與利用，這將不僅有益于資源再生及環(huán)境污染控制，而且還可以帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益。

2.實(shí)施方案、工藝路線、關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)

2.1實(shí)施方案

將含汞熒光燈送入多功能粉碎裝置，含汞熒光燈粉碎后送入玻璃與金屬電選分離裝置，玻璃與金屬分離后的物料為含汞熒光粉，含汞熒光粉進(jìn)入管道過濾器后送入活性炭過濾器中，清除有害蒸汽;汞回收處理：所得含汞熒光粉，送入蒸餾釜裝置，經(jīng)高溫150攝氏度熱處理后，冷卻，活性炭吸附，排放無害廢氣，汞與熒光粉分離。本發(fā)明成本較低、回收效率高。

2.2工藝路線

廢舊燈管—清洗—破碎—分離—脫汞—分類回收

2.3關(guān)鍵技術(shù)

2.3.1破碎：廢舊熒光燈回收處理系統(tǒng)破碎有以下三種方案，即直管切端吹飛回收法、直接干法破碎回收法和直接濕法破碎回收法。我們采用直接干法破碎回收法。

2.3.2破碎后產(chǎn)品的分離（主要是汞和熒光粉的回收），采用電子震動(dòng)篩進(jìn)行分離。

2.3.3采用電加熱方式是汞充分氣化在后段冷卻回收。

3.產(chǎn)業(yè)化前景、市場(chǎng)分析、實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)

隨著綠色生態(tài)建設(shè)和人類環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，廢舊熒光燈回收與處理，已成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前，我國(guó)的廢舊節(jié)能燈污染問題也已得到國(guó)家相關(guān)部門及生產(chǎn)企業(yè)的重視。2010年3月份，在國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼高效照明產(chǎn)品項(xiàng)目對(duì)外招標(biāo)中，節(jié)能燈汞含量、無廢舊燈管處理設(shè)備及是否清潔生產(chǎn)已成為企業(yè)中標(biāo)的門檻。這在以往的招標(biāo)中是沒有的。國(guó)內(nèi)僅有的兩家企業(yè)，浙江的陽光集團(tuán)和廈門的通士達(dá)照明有限公司都配套添置了熒光燈汞回收裝置，設(shè)備從瑞典引進(jìn)，每套設(shè)備高達(dá)500萬以上。據(jù)了解建立一個(gè)廢舊節(jié)能燈處理中心，一年將可處理2000萬個(gè)廢舊節(jié)能燈。兩臺(tái)設(shè)備每小時(shí)可以無害化處理1噸廢舊節(jié)能燈。從2008年開始，廈門已連續(xù)兩年接到國(guó)家發(fā)改委下達(dá)的100萬只節(jié)能燈具推廣任務(wù)。由于有財(cái)政補(bǔ)貼，市民需求踴躍，每年100萬只的節(jié)能燈很快銷售一空。2010年，仍可買到由國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼的節(jié)能燈具。目前光廈門一個(gè)地區(qū)一年消費(fèi)的節(jié)能燈高達(dá)300萬只，消費(fèi)多，損耗也多，建立廢舊節(jié)能燈社會(huì)回收體系已成為當(dāng)務(wù)之急。

4.項(xiàng)目應(yīng)該達(dá)到的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益分析

在廢舊熒光燈回收研究的領(lǐng)域，該項(xiàng)目在回收技術(shù)上有較強(qiáng)的創(chuàng)新性，總體技術(shù)水平和主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了本學(xué)科領(lǐng)域、行業(yè)的領(lǐng)先水平，具有技術(shù)主導(dǎo)性和產(chǎn)品獨(dú)一性的特點(diǎn)。

本項(xiàng)目已進(jìn)入產(chǎn)品試制階段。該廢舊熒光燈回收處理裝置可對(duì)玻璃、金屬（銅、鋁）、汞、熒光粉等材料進(jìn)行合理地回收與利用，如能夠較大規(guī)模的投入到實(shí)施應(yīng)用，預(yù)估每小時(shí)處理能力為3000支/小時(shí)，其中廢舊熒光燈回收率將達(dá)到85%，汞回收率將達(dá)到95%。目前我國(guó)該行業(yè)約有2300家企業(yè)，國(guó)外該裝置售價(jià)600萬元人民幣，按照國(guó)家對(duì)該行業(yè)節(jié)能環(huán)保的要求，該產(chǎn)品的潛在市場(chǎng)將是十分巨大的。

按照國(guó)家目前對(duì)再生資源、可循環(huán)經(jīng)濟(jì)及生態(tài)環(huán)境的政策，各地區(qū)建立該系統(tǒng)將成為必然趨勢(shì)，從而為經(jīng)濟(jì)建設(shè)、社會(huì)發(fā)展、提高人類社會(huì)的健康水平等做出重大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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