3.2. Гидрометаллургический способ утилизации ртутных ламп

Гидрометаллургический способ предусматривает промывку (выдерживание в течение определенного времени) предварительно раздробленных ртутных ламп водным демеркуризационным раствором и основан на реакциях окисления-восстановления, обуславливающих (теоретически) перевод элементарной ртути в труднорастворимые соединения или в соединения, легко поддающиеся дальнейшей утилизации. Согласно имеющимся техническим описаниям, операцию дробления ламп осуществляют в специальном барабане, при вращении лопасти которого происходит измельчение стекла ламп. Затем полученная масса по специальному желобу перемещается в контейнер, который помещается в ванну с демеркуризационным раствором, где его выдерживают в течение 1,5 час. Сбор демеркуризационного раствора производится специальный приемный бак, откуда раствор перекачивается насосом на ионообменный фильтр с сульфоуглем типа ККУ-2, предварительно прошедшим регенерацию раствором СаСО₃. Операция выделения металлической ртути происходит за счет сжигания фильтра с сульфоуглем, которое должно проводиться один раз в два года.

Известно, что на практике дробление ламп не редко осуществляется вручную, непосредственно в ванне. Куда затем заливают демеркуризационный раствор хлорного железа (с добавлением карбоната кальция). В данном случае, с точки зрения химии, должна образовываться трудно растворимая каломель. Однако раствор хлорного железа хэффективно «работает» в отношении именно только элементарной (металлической) ртути, тогда как будет показано ниже, ртуть в отработанных люминесцентных лампах находится в разнообразных соединениях, фиксируясь преимущественно люминофором, отчасти стеклом и другими деталями ламп. Это определяет тот факт, что методам, основанным на водной отмывке (которую, кстати, следует осуществлять в строго герметичных условиях, что, судя по всему, на практике не соблюдается), присущи небольшие скорости реакции и невысокая степень очистки люминофора и стеклобоя от ртути. В связи с этим рекомендуют проводить многократную промывку отходов растворами, что, однако не исключает вероятности перераспределения ртути между тремя ее окислительными состояниями (Hg⁰, Hg₂²⁺, Hg²⁺). Даже если предположить, что в отработанных люминесцентных лампах ртуть представлена в основном элементарной формой (Hg⁰). То в случае не соблюдения герметичности процесса обработки не исключена также вероятность выделения (дегазации) ртути в окружающее пространство. Все это определяет необходимость создания достаточно сложных (дорогостоящих) систем очистки промывных вод (отработанного демеркуризационного раствора) с целью максимального извлечения шлама, концентрирующего содержащуюся в лампах ртуть. Этот шлам (вместе с трудно растворимым осадком) должен затем отправляться на дальнейшую переработку.

В технических описаниях указывается, что отработанный раствор может быть направлен на повторное приготовление нового раствора или в системы хозяйственно-фекальной канализации предприятия, а от обработанной массы раздробленных ламп отделяют металлическую арматуру. Собственно стеклобой направляют для переработки на предприятие по производству ламп или на предприятие стеклянных изделий, а металлическую арматуру – для переплава на машиностроительные и металлургические предприятия (в реальности в России этого никогда не делают).

На практике (в российских условиях), насколько известно, при использовании гидрометаллургического способа утилизации ламп, никаких тонких систем очистки не применяется, а промывочные воды, содержащие ртуть и другие компоненты (включая часть люминофора), выделенные из ламп, судя по всему, просто сбрасываются в городскую канализацию. Остатки плохо отмытой от ртути смеси стекла, люминофора и металлических деталей вывозятся – в лучшем случае – на свалку. На этом процесс, в сущности лишь имитирующий демеркуризацию ламп, завершается. Естественно, что подобная «технология», мягко говоря, вряд ли пригодна для обезвреживания ртутных ламп. Кроме того, как особо отмечают некоторые специалисты, гидрометаллургические способы утилизации люминесцентных ламп требуют значительных расходов дорогостоящих реагентов [1].

В качестве промывочного раствора используется также (или, по крайней мере, рекомендуется к применению) раствор перманганата калия и соляной кислоты, судя по всему, снижает эффективность процесса демеркуризации ртутьсодержащего материала.