廢舊熒光燈回收處理裝置研制

胡吉成

摘?要：眾所周知，熒光燈省電節能，其發光效率是白熾燈的7～10倍，因此得到了廣泛的應用，但隨之也帶來了嚴重的汞污染問題。本文介紹了廢舊熒光燈管可能造成的環境污染以及國內外回收處理裝置的技術現狀，對我國在該領域發展中應關注的問題和處理技術的研發提出了建議。

關鍵詞：廢舊熒光燈;回收處理;實施

1.項目研究目的及意義、相關領域國內外技術發展現狀和趨勢

熒光燈是一種氣體放電燈，汞在燈管內作為氣體放電介質存在，在熒光燈工作時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結合。汞的沸點很低，在常溫下即可蒸發，所以廢棄的熒光燈管破碎后，會立即向周圍散發汞蒸氣，瞬時可使周圍空氣中的汞濃度達到10～20毫克/立方米。

據中國照明電器協會統計，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，我國每年的熒光燈產量約為8億支，每年消耗的熒光燈數量為4億多支，用汞量約為12噸。對廢舊熒光燈不加處理或處理處置不當，有害成分汞就會通過皮膚、呼吸或食物進入人體。人體一次性吸入2.5克汞蒸氣即有生命危險，因而，這將對人類健康產生極大危害。

目前，我國廢舊熒光燈是當作普通垃圾處理的，可以把廢舊熒光燈當成普通生活垃圾，絕大多數生活垃圾都進入了垃圾填埋場。而我國熒光燈產量和使用量居世界首位，產生的舊汞燈和節能燈達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，我國每年由此釋出的汞及化合物數以百噸計，嚴重污染了土壤和地下水源，慢性毒害人體健康。汞又是流動性很強的有毒物質，當其沉降之后會進一步轉化，比如以甲基汞的形式在魚類體內富集，最終通過食物鏈進入人體。日本水俁病就是由此引發，受害人數多達1萬人、死亡人數超過1000人。為此，歐盟于統一發布了《關于報廢電子電氣設備指令》（2002/96/EC）和《關于在電子電氣設備中限制使用某些有害物質指令》（2002/95/EC）兩項強制性的技術法規。其中納入報廢管理的產品包括了“照明設備（熒光燈、高壓及低壓鈉燈、其他照明和專用于燈光發射或者控制的設備等6種產品）”，且做出了具體規定國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。“直接破碎分離”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;然后經焙燒、蒸發并凝結回收粗汞;再經汞生產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、鋁等材料進行合理地回收與利用，這將不僅有益于資源再生及環境污染控制，而且還可以帶來一定的經濟效益。

2.實施方案、工藝路線、關鍵技術和創新點

2.1實施方案

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關鍵技術

2.3.1破碎：廢舊熒光燈回收處理系統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破碎后產品的分離（主要是汞和熒光粉的回收），采用電子震動篩進行分離。

2.3.3采用電加熱方式是汞充分氣化在后段冷卻回收。

3.產業化前景、市場分析、實施風險

隨著綠色生態建設和人類環保意識的增強，廢舊熒光燈回收與處理，已成為社會經濟發展的必然趨勢。目前，我國的廢舊節能燈污染問題也已得到國家相關部門及生產企業的重視。2010年3月份，在國家財政補貼高效照明產品項目對外招標中，節能燈汞含量、無廢舊燈管處理設備及是否清潔生產已成為企業中標的門檻。這在以往的招標中是沒有的。國內僅有的兩家企業，浙江的陽光集團和廈門的通士達照明有限公司都配套添置了熒光燈汞回收裝置，設備從瑞典引進，每套設備高達500萬以上。據了解建立一個廢舊節能燈處理中心，一年將可處理2000萬個廢舊節能燈。兩臺設備每小時可以無害化處理1噸廢舊節能燈。從2008年開始，廈門已連續兩年接到國家發改委下達的100萬只節能燈具推廣任務。由于有財政補貼，市民需求踴躍，每年100萬只的節能燈很快銷售一空。2010年，仍可買到由國家財政補貼的節能燈具。目前光廈門一個地區一年消費的節能燈高達300萬只，消費多，損耗也多，建立廢舊節能燈社會回收體系已成為當務之急。

4.項目應該達到的技術、經濟指標及社會、經濟效益分析

在廢舊熒光燈回收研究的領域，該項目在回收技術上有較強的創新性，總體技術水平和主要技術指標達到了本學科領域、行業的領先水平，具有技術主導性和產品獨一性的特點。

本項目已進入產品試制階段。該廢舊熒光燈回收處理裝置可對玻璃、金屬（銅、鋁）、汞、熒光粉等材料進行合理地回收與利用，如能夠較大規模的投入到實施應用，預估每小時處理能力為3000支/小時，其中廢舊熒光燈回收率將達到85%，汞回收率將達到95%。目前我國該行業約有2300家企業，國外該裝置售價600萬元人民幣，按照國家對該行業節能環保的要求，該產品的潛在市場將是十分巨大的。

按照國家目前對再生資源、可循環經濟及生態環境的政策，各地區建立該系統將成為必然趨勢，從而為經濟建設、社會發展、提高人類社會的健康水平等做出重大貢獻。

參考文獻：

[1]中國照明電器協會組織編寫.《緊湊型熒光燈設計與制造》，2010年.

[2]薛彥輝，薛大兵.《青島理工大學學報》，2008年第3期

[3]汪暉.《中國照明電器》，2012年第7期