202670. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fénypor, illetve fényporkeverék, valamint higany visszanyerésére kiégett, illetve működésképtelen fénycsövekből
1 HU 202670 B 2 A találmány tárgya eljárás fénypor, illetve fényporkeverék, valamint higany visszanyerésére kiégett, illetve működésképtelen fénycsövekből, amikoris fénycső gázkisülő edényének végeit leválasztjuk, a gázkisülő edényt gáz halmazállapotú közeggel átfúvatjuk és ezzel belőle fényport, illetve fényporkeveréket és higanyt tartalmazó anyagot távolítunk el, az átfúvással kapott anyagot összegyűjtjük és felbontjuk. Ismeretes, hogy a gázkisülő lámpák és különösen a fénycsövek az izzólámpákkal összehasonlítva jóval nagyobb fényhasznosítást tesznek lehetővé, ezért ez utóbbiaknál jóval gazdaságosabban működtethetők, amihez hosszabb élettartamuk úgyszintén előnyként járul hozzá. Az energiatakarékosság követelményeit figyelembe vevő gazdálkodási rendszerekben ezért a fénycsövek egyre inkább terjednek, hozzájárulnak az iparban, a háztartásokban és az irodákban a világítási költségek csökkentéséhez. Terjedésükkel együtt jár azonban a kiégett vagy működésképtelen fénycsövek semlegesítésének, illetve megsemmisítésének problémája, mivel ezek a fényforrások a kedvező tulajdonságok eléréséhez egyrészt a környezet számára erős mérget jelentő összetevőt, mégpedig higanyt, továbbá önmagában is_ értékes fényport (fényporkeveréket) tartalmaznak. Éppen ezért számos országban jogszabályban rögzítik, hogy a gázkisülő lámpákat, és különösen a fénycsöveket nem szabad a háztartási hulladékokkal együtt megsemmisíteni, hanem külön tartályokban kell a tönkrement, kiégett fénycsöveket összegyűjteni. Ez természetesen a hatástalanítás költségeit növeli. Ezért kívánatos, hogy a fénycsöveket nemcsak a környezetvédelem szempontjai miatt, hanem az alkalmazott nyersanyagokkal és szerkezeti anyagokkal való takarékoskodás miatt újrahasznosítási ciklusba vigyük be. A „Sprechsaal” című folyóirat 119. kötetének 11. számában (1986, 1016-1018. old.) Kulander olyan eljárást ismertet, amellyel fénycsövekből és gázkisülő lámpákból a higany visszanyerhető. Az eljárás foganatosítása során a térfogat csökkentése céljából a gázkisülő edényt összetörik, majd desztillációval az összetört anyagból a higyant eltávolítják, kondenzálják. Az erre a célra szolgáló berendezés alapvető hátránya azonban a nagy méret, ezen túlmenően alkalmazásuk jelentős energiafelhasználást igényel, hiszen a desztillációs folyamat során a higanyon kívül az összetört üvegszerű törmeléket teljes tömegében fel kell melegíteni. Ugyanez a szerző másik lehetőségként javasolja azt, hogy a kiégett fénycsöveket egészben olyan kiürítő berendezésbe helyezzék, amelyben végeiket leválasztják és belső terükből a fényport eltávolítják. Ezt követően a fénycsövek üveg anyagát mint üveget újrahasznosítják, a higanytartalmú végeket és a fényport desztillációs folyamatban dolgozzák fel. Az ugyancsak Kulander nevére engedélyezett 4 715 838 lsz. US szabadalom olyan eljárást mutat be, amelynél a fénycsőben levő fénypor leoldása céljából a nyitott gázkisülő edény egyik végétől a másik végéig dugattyúszerű elemet hajtanak át, miközben a fényporkeveréket és a felületekhez tapadt higanyt elszívással távolítják el. Ez az eljárás azonban csak egyenes fénycsöveknél hasznosítható, nem adaptálható meghajlított vagy ellipszoid edénnyel, illetve burával kialakított gázkisülő lámpáknál, pedig ez utóbbiak a korszerű fényforrások között egyre nagyobb számban vannak jelen. Ezen túlmenően a higany visszanyerésének gazdaságosságát korlátozza az a tény, hogy a dugattyúszerű elemnek a gázkisülő csövön való áthajtása viszonylag hosszú ideig tart, továbbá az, hogy a fénycsövek átmérői nem azonosak, a forgalomban különböző nagyságú búrák és fénycsövek, illetve gázkisülő edények találhatók, ami különböző nagyságú dugattyúk alkalmazását teszi szükségessé. Ugyancsak nehézséget okoz az, hogy a gázkisülő edényből a fényport, illetve a fényporkeveréket, valamint a higanyt lényegében teljes mennyiségben el kell távolítani, ellenkező esetben ugyanis a gázkisülő csövekből visszamaradó üveghulladékot az üvegipar csak rendkívül költséges műveletek után lenne képes hasznosítani. Az EP-A-0 157 249 európai közzétételi irat kiégett, illetve működésképtelen rúd alakú fénycsövek feldolgozására mutat be eljárást, amelynél a gázkisülő edény végét leválasztják, majd a belső fényporbevonatot és a higanyt a gázkisülő edény belsejéből túlnyomásos levegővel távolítják el. A gáz halmazállapotú higanyt cserélhető finomszűrőbe vezetik és megfelelően előkészített aktív szenes vagy szilikagéles szűrővel az abszorpciós, illetve adszorpciós jellemzőket figyelembe véve felfogják; a fényporkeveréket textil anyagú szűrőn külön gyűjtik össze. Ezt követően a higanyt és az üveget újból hasznosítják, míg a fényporkeveréket felújítási műveletekhez eltávolítják. Ezzel az eljárással a fénycsőben jelen levő és az üveg anyagú falon megfogott fénypor, illetve higany mennyiségének mindössze 80-90%-a nyerhető vissza. Próbálkozások történtek arra, hogy többszöri átfúvással, esetleg megemelt nyomású légárammal távolítsák el a fényport és a higany maradékát a fénycsőből, de lényegében ezek a kísérletek eredménytelenek maradtak, a hatékonyság nem javult. A találmány feladata ennek megfelelően olyan eljárás kidolgozása, amelyre támaszkodva a fényport vagy fényporkeveréket és adott esetben higanyt visszanyerő kisméretű berendezés hozható létre, ezen túlmenően a gázkisülő edényből az ott megtapadt fénypor és az abban jelenlévő higany gyakorlatilag teljes mennyisége eltávolítható és ezek az anyagok az eltávolítást követően a hordozó közegből könyen leválaszthatók. Ugyancsak feladat olyan eljárás létrehozása, amely alkalmas a különböző alakú, például rövid vagy hosszú, hajlított vagy egyenes gázkisülő edények, továbbá gömb vagy ellipszoid alakú búrák feldolgozására és a feldolgozás termelékenysége nagy. Ugyancsak kívánatos, hogy a fényporkeverék összetevőire való felbontása az üveg felületekről eltávolított fényporbevonat felaprításával és koncentrálásával legyen végrehajtható, amivel a költséges és időrabló felbontási technikák alkalmazása elkerülhető. A találmány alapja az a felismerés, hogy a gázkisülő edény mechanikai vagy hőtechnikai műveletekkel biztosított felnyitás után levegőt és legalább egy semleges gázt tartalmazó keverékkel nem lehet a kívánt hatékonysággal a fényport, illetve fényporkeveréket, valamint a higanyt a belső térből átfúvással eltávolítani, hanem meglepő módon legalább egy átfúvási művelethez olyan gázkeveréket kell használni, amelyet fényporral és adott esetben higannyal egészítünk ki. Ezzel a kiegészített gáznemű közeggel a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
