JPS6029281B2 - 固体物質から水銀を分離する方法およびその装置 - Google Patents

固体物質から水銀を分離する方法およびその装置

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JPS6029281B2
JPS6029281B2 JP54044851A JP4485179A JPS6029281B2 JP S6029281 B2 JPS6029281 B2 JP S6029281B2 JP 54044851 A JP54044851 A JP 54044851A JP 4485179 A JP4485179 A JP 4485179A JP S6029281 B2 JPS6029281 B2 JP S6029281B2
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  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は固体物質、例えば焼け切れたまたは市販できな
い光源中の汚染物として生じる金属水銀をこの物質から
分離する方法およびその方法を実施する装置に関する。
水銀はすべての有機体にとって奏であり、この環境にお
よぼす有害な影響は周知である。その結果、1974年
以来、水銀を含有する廃棄物(把fuse)をスウェー
デンの廃棄物捨場に廃棄することは禁止されている。州
政府委員会(TheCo肌tyG℃vemmentBo
ar船)は観察される大気中の有害な廃棄物の取扱いお
よび廃棄に関する規定の管軸責任がある。これは、大気
中に廃棄できる廃棄物中の水銀の許容された含量は州毎
に異なることを意味する。現在実施されている最も厳し
い規定は廃棄物中の汚染物としての水銀の最大含量とし
て5瓜柵を認めている。上記の規定を考慮せずに、人人
は一般に廃棄物の破損した温度計、焼け切れた電池およ
び他の水銀含有物質を捨げすてている。
歯科医の診療所からの含水銀廃棄物は処理せずに汚水系
中に流出する。一方含水銀物質を扱っている多くの工業
はまだ適当な精製方法がないため、その廃棄物を貯えな
ければならない。水銀の沸点より高い温度にさらされる
ことができるこのような固体物質から水銀を分離する周
知の方法は真空を保っている減圧蒸留プラントにその固
体物質をいれて、加熱させることである。
この廃棄物を蒸発した水銀がパイプを通して排気されて
いる気密室中にいれ、そして真空ポンプに至る途中の冷
却トラップを通す。水銀蒸気は冷却トラップ中で凝縮し
て、金属水銀を得る。しかしながらこの方法を2独時間
またはそれ以上続けたとしても、蒸留を水銀の沸点より
著しく高温において行ったとしても、廃棄生成物はなお
当局によって許容されている値をこえる水銭含量を有し
ていることが分かった。水銀を含有している廃棄物の減
圧蒸留において精製効果を向上するために、被処理廃棄
物をいれてある室内に例えば窒素のような不活性ガスを
異なった圧力で導入することを特徴とする方法が提案さ
れている。
水銀から固体物質を精製する方法を実施するために、装
置が発明され、特許請求の範囲第4項〜第7項に記載の
特徴を有している。
関連の方法および装置は付図に関して一層詳細に記載さ
れる。
ここで第1図は本発明による装置を示し、第2図は本方
法の達成においてとられる圧力一時間図表である。減圧
蒸留プラントは減圧室1、冷却トラップ2、真空ポンプ
3、およびこれらの装置を接続するパイプから構成され
る。
減圧室1は厚い絶縁壁5からなるベル4をもつて適当に
つくられている。ベル4は真空ポンプ3と蓮適している
開□部7をその中心に有する底部6に締めつけてある。
例えば焼け切れたけし、光灯のような装入物9を入れた
反応器8を減圧室1中に入れる。減圧室の底部関口部7
からパイプ10は冷凍器11中に位置する冷却トラップ
2に至る。冷却トラップ2の底部から、手動制御弁を備
えた接続ソケット12が突出している。パイプ13は冷
却トラップ2から真空ポンプ3に至る。パイプ10中に
は、冷凍器11の外側に例えば電磁弁のような主弁14
がある。主弁14と減圧室1の間にさしこみパイプ15
がある。このパイプを通して、窒素のような不活性ガス
をパイプ10中に導入して、そして減圧室1に導く。こ
のさしこみパイプ15には密閉弁16がある。このバル
ブと接続して、不活性ガスの流入速度制御用の調整ニー
ドル弁がある。パイプ10には真空計17がある。この
真空計はその目盛り上に、ある圧力レベルの接点を有し
ており、このレベルはこの方法によって重要である。こ
の機点‘ま電気的または空気式でよく、この髭点は真空
ポンプ3、主弁14および不活性ガス用の止め弁16を
制御する。方法は次のように行う。
水銀から精製すべき固体物質9を反応器8中に入れ、そ
してこの反応器を減圧室1中に入れる。ベル4を反応器
8上において、減圧室の底部6上に置いた時に、真空ポ
ンプ3を始動する。このポンプはその容量の最低レベル
まで圧力を極めて急速に下げて、′減圧室および系の残
部のもれ防止性を制御する。主弁14を閉じた後、止め
弁16を開き、ついで窒素を上記のニードル弁によって
制御された速度で減圧室1中に導入する。次いで、ここ
に明示していない自動装置がこの方法の制御をひきつい
で行う。この装置は真空計17上の接点からのィンパル
スを受ける。圧力′が5巡Paに達するまで窒素を系中
に入れる。次いで止め弁16を閉じ、真空ポンプ3を始
動し、その後主弁14を開き、減圧室1中の圧力を4皿
Paに下げる。この時間の間、減圧室中に位置した電気
抵抗榛によって適当に減圧室を加熱する。蒸発した水銀
は4皿Paより低い圧力でイオン化して、系中の圧力が
このレベルに蓬するや否や真空計目盛り上の接点が自動
装置にィンパルスを与えて、主弁14を閉じて真空ポン
プ3を停止する。その後、止め弁16を開き、圧力が5
巡Paに達するまで窒素を系中に入れる。次いで止め弁
16を閉じ、真空ポンプ3を始動し、主弁14を開き、
その後ほぼ4時間の間1時間当たり数回このサイクルを
繰り返す。不活性ガスの圧力はィオン化の限界と8雌P
aの安全限界の間の範囲で変えることは全く可能である
が、この圧力が40乃至5松Paの間で変わる場合に最
良の分離効果が得られる。
不活性ガスの止め弁16は閉じておかなければならない
。そうでなければ、系中にある他の故障が生じ、減圧室
1内の圧力を8雌Paに上昇させ、真空計17上の接点
が自動装置にィンパルスを与え、そしてこの自動装置は
減圧室中の加熱効果を切り、真空ポンプ3を始動する。
このようにして蒸発した水銀がプラントの位置している
室内にもれるのを防止する。減圧室の室温から水銀の沸
点(356.5ず0)への加熱は1乃至11/幼時間続
く。この開始後4時間までの分離の継続期間中、減圧室
の温度は徐徐に約4000qCに上昇される。この間、
彼処建物質は減圧室の温度に達する。不活性ガスとして
窒素を用いると、下記の利点が得られる。水銀の酸化を
防止し、加熱を急速に続け、そして彼処理物質の温度は
均一になる。ガスの圧力脈動によって、蒸発した水銀は
被処理物質の中のすべての既在空洞から除かれる。4時
間の処理期間後、止め弁16を閉じ、真空ポンプ3を始
動し、主弁14を開く。
次いで真空ポンプによって全プラントの圧力をピラニ効
果の限界1雛Paより低く下げて、減圧室1中に魔法び
ん(仇ermos)効果を生じさせる。このようにして
被処理物質を約5時間の間に出来るだけ遅く冷却する。
この後、真空ポンプ3を停止して、大気を系中に導入す
ることができる。処理された物質から分離した水銀は冷
却トラップ2中に凝縮し、その下部は約10そ容積の楠
集容器をなしている。
もしもこのプラントで1日に20の固の焼け切れたけい
光灯を処理すると、凝縮水銀の容積はわずかに数そであ
り、従って冷却トラップ2の底部容器は1週間に1度空
にするのみである。分離工程を完了した後の処理物質の
化学分析により、水銀の残留含量は約0.敗剛であるこ
とが分かった。
この値は工業用の初期の分離プラントの分離効果の約1
%である。“ピラニ効果”とは約100肌Hg、すなわ
ち1紬Pa(キロパスカル)で起こるガスの熱伝導率の
急激な差異に関する。
前記圧力下で熱伝導率は非常に低い水準でほぼ一定であ
り、そして前記圧力以上でもまた熱伝導率はほぼ一定で
あるが、しかし非常に高い水準である。前記圧力がピラ
ニ効果の限界以下、すなわち1松Pa以下になった場合
、熱伝導率は魔法びんのような熱給縁びんまたは真空フ
ラスコ中にある場合にあるような低い水準にあり、この
ことを魔法びん効果と表現ごれる。KPaとは単位の国
際方式(SI)に関係してキロパルスを表わし、IPa
(パスカル)はIN/で、すなわち1ニュートン/平方
メートル〔0.145・10‐3psi(ポンド/平方
インチ)〕に等しい。
第2図においてKPaと肌Hgとの対応関係が示されて
いる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による装置を示す。 1・・・減圧室、2・・・冷却トラップ、3…真空ポン
プ、4・・・ベル、5・・・絶縁壁、6・・・減圧室の
底部、7・・・開口部、8・・・反応器、9・・・被処
理装入物、10・・・パイプ、11・・・冷凍器、12
・・・手動制御弁を備えた接続ソケット、13・・・パ
イプ、14・・・主弁、15・・・さしこみパイプ、1
6・・・止め弁、17…真空計。 第2図は本方法の達成における圧力一時間図表である。
第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 窒素のような不活性ガスを含む、加熱可能の絶縁室
    内の反応器中に入れた固体物質から減圧蒸留によつて水
    銀を分離する方法において、この室を水銀の沸点より高
    い温度に加熱した後、ガスの圧力を間けつ的に40〜8
    0KPaの範囲内に変化させることを特徴とする、固体
    物質から水銀を分離する方法。 2 室および固体物質が冷却するまで、室内の圧力を窒
    素の圧力脈動の中断によつてビラニ効果の限界より低く
    低下させそして一定に保つことを特徴とする、特許請求
    の範囲第1項に記載の固体物質から水銀を分離する方法
    。 3 間けつ的に変化させるガスの圧力が40〜53KP
    aの範囲内である特許請求の範囲第1項に記載の固体物
    質から水銀を分離する方法。 4 減圧室1と冷却トラツプ2との間のパイプ10に、
    真空ポンプ3が作動している場合にのみ開放される主弁
    14があり、この同じパイプ10上に例えば窒素のよう
    な不活性ガスの流入速度を制御する調整ニードル弁を装
    着した止め弁16を有するさしこみパイプ15をも備え
    ていることを特徴とする、減圧室1、冷却トラツプ2、
    真空ポンプ3、およびこれらの装置を接続するための必
    要なパイプ10,13から構成される、減圧蒸留によつ
    て固体物質から水銀を分離するための装置。 5 真空ポンプ3、主弁14、および止め弁16を制御
    するインパルス発生手段を備えた、真空計17を減圧室
    1と冷却トラツプ2との間のパイプ10上に装置してい
    る特許請求の範囲第4項に記載の装置。 6 適当に電気抵抗棒の形の加熱手段を減圧室1内に配
    置している、特許請求の範囲第4項に記載の装置。 7 主弁14が電磁弁の形にある特許請求の範囲第1項
    に記載の装置。
JP54044851A 1978-04-12 1979-04-12 固体物質から水銀を分離する方法およびその装置 Expired JPS6029281B2 (ja)

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FR (1) FR2422726B1 (ja)
GB (2) GB2078535B (ja)
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