Спосіб відновлення сульфіду цинку як вторинної сировини

Реферат: Спосіб відновлення сульфіду цинку, як вторинної сировини, із катодолюмінофорів відпрацьованих телевізійних кінескопів та комп'ютерних моніторів включає обробку відходів цинк-сульфідних катодолюмінофорів. Процес реалізують шляхом розчинення катодолюмінофорів з основою сульфідом цинку в розчині 0,1 н мінеральної кислоти, осаджують з розчину утвореного кристалічного осаду сульфіду цинку осаджувачем сульфідом амонію в концентрації 0,025 моль/л в надлишковій кількості 1,5-2,5, промивають, фільтрують, висушують при температурі 100-120 °С, ідентифікують та направляють маточний розчин для відновлення решти складових катодолюмінофорів. UA 100973 U (54) СПОСІБ ВІДНОВЛЕННЯ СУЛЬФІДУ ЦИНКУ ЯК ВТОРИННОЇ СИРОВИНИ UA 100973 U UA 100973 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Спосіб відновлення сульфіду цинку як вторинної сировини із відпрацьованих телевізійних кінескопів та комп'ютерних моніторів для подальшого застосування у виробництві неорганічних речовин та матеріалів на їх основі. Корисна модель належить до технології відновлення вторинної неорганічної сировини, зокрема до енерго- та ресурсозберігаючої технології переробки твердих побутових відходів в неорганічні речовини та матеріали на їх основі. Відомий спосіб переробки люмінесцентних ламп, що включає демонтування цоколів від ртутновмісної трубки в нейтралізаційному розчині, демеркуризацію і змивання люмінофора 6 водою [Пат. № 2106421 Россия, МПК С 22 В 43/00. Способ переработки люминесцентных ламп / Марковский Г.Е. (РФ). - № 96102549/25; заявл. 13. 02. 96; опубл. 10. 03. 98, Бюл. № 8]. Недоліками наведеного способу переробки є контакт люмінофору з рідкою фазою, що призводить до взаємодії його з розчином, втрати складових люмінофорів на різних стадіях технологічного процесу, токсичні речовини потрапляють в оточуюче середовище, втрати люмінофору не обраховуються. Відомий також спосіб регенерації люмінофору синього кольору свічення, що включає обробку відходів люмінофору перекисом водню, осадження суспензії, декантування рідкої фази, 6 промивання і сушіння регенерованого люмінофору [Пат. № 2082740 Россия, МПК С 09 К 11/01. Способ регенерирования люминофора синего цвета свечения / Малкиель Б.С., Сулима И.М. и др. (РФ). - № 5066822/25; заявл. 24. 08. 92; опубл. 27. 06. 97, Бюл. № 29]. Недоліками способу регенерації є втрати складових люмінофору внаслідок багатостадійності технологічного процесу, вузьке застосування регенерованого люмінофору для виготовлення екранів з електронно-променевими трубками телевізорів, які в поточний час замінюються на рідкокристалічні та плазмові. Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі є спосіб отримання оксиду цинку із люмінофору на основі сульфіду цинку, який передбачає відмивання відходів сульфіду цинку водою, змішування їх з гідратами та кристалогідратами сульфатів магнію та цинку у визначених 6 кількостях, прокалювання суміші при температурі 650-700 °С [Пат. 2052485 РФ, МПК С 09 К 11/54. Способ получения окиси цинка из люминофора на основе сульфида цинка / Скрипник Н.А., Магулаева X.Ю. и др. (РФ). - № 4902990/26; заявл. 16. 01. 91; опубл. 20. 01. 96, Бюл. № 17] (прототип). Недоліками прототипу є втрати складових люмінофору внаслідок відсутності комплексного підходу до його утилізації, відсутність визначення фактичного вмісту домішок в люмінофорі, що призводить до їх втрат, не застосовується як вторинна сировина сульфід цинку. В основу корисної моделі поставлена задача - розробка енерго- та ресурсозберігаючої технології відновлення неорганічної речовини сульфіду цинку, як вторинної сировини, з відпрацьованих телевізійних кінескопів та комп'ютерних моніторів з електронно-променевими трубками для застосування в різних галузях виробництва. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі відновлення сировини, що включає обробку відходів цинк - сульфідних катодолюмінофорів, відповідно до корисної моделі, відходи сульфіду цинку відновлюють розчиненням у розчині 0,1 н соляної кислоти катодолюмінофорів з основою сульфідом цинку. Останній встановлюється після демонтажу кінескопів рентгенофазовим та рентгенофлуоресцентним аналізами порошків. Сульфід цинку осаджують з розчину отриманої солі сульфіду цинку осаджувачем сульфідом амонію з концентрацією 0,08-0,1 н, наважку якого беруть в надлишку 1,5-2,5 разу для повноти осадження, підігрівають, перемішують, рН=8-9, хімічними перетвореннями за наступними реакціями: ZnSклф+2HCl→ZnCl2+H2S ZnCl2+(NH4)2S→ZnS↓+2NH4Cl. Отриманий білий осад сульфіду цинку промивають дистильованою водою, фільтрують, висушують в муфельній печі за температури 100-120 °С та ідентифікують. Маточний розчин направляють на наступну стадію технологічного процесу для відновлення решти складових відпрацьованих катодолюмінофорів. Наведемо приклад пропонованої корисної моделі. Приклад. З метою підготовки катодолюмінофорів до розчинення відпрацьовані катодолюмінофори після їх зчищення з екранного скла демонтованого кінескопу зважують і поміщають в герметичні ємності, ідентифікують та піддають рентгенофазовому аналізу на спектрометрі "ДРОН - 2" для визначення фактичного хімічного складу основи катодолюмінофорів та рентгенофлуоресцентному - на спектрометрі "СПРУТ" для визначення фактичного хімічного складу та кількісного вмісту активаторів, коактиваторів та домішок. 1 UA 100973 U 5 10 15 20 Розчин 0,1 н соляної кислоти готують після виміру її густини в кількості 8,35 мл, який розбавляють 1 л дистильованої води. Для здійснення реакції беруть 150 мл цього розчину. В термостійкий стакан ємністю 0,5 л з кришкою висипають наважку 1 г порошку катодолюмінофора, додають 150 мл розчину кислоти, встановлюють стакан на магнітну мішалку з підігрівом. Термометром фіксують зміну температури розчину, рН-метром вимірюють кислотність середовища з плином часу. Тривалість розчинення від 45 до 60 хвилин при температурі 55-60 °С, рН=2-3. Після розчинення катодолюмінофору в розчин додають по краплі осаджувач сульфід амонію та буферний розчин з концентрацією 0,025 моль/л з метою його доведення до рН=9. Осадження виконують за другою реакцією. Отриманий осад відокремлюють від маточного розчину, промивають, фільтрують, висушують в муфельній печі при температурі 100-120 °С та ідентифікують на рентгенофазовому спектрометрі "ДРОН - 2". В запропонованому способі відновлення сульфіду цинку на відміну від прототипу, шляхом використання хімічного методу розчинення катодолюмінофорів та подальшим осадженням з цього розчину сульфіду цинку як вторинної сировини, дозволяє ліквідувати стадію залучання води на промивання відходів люмінофору; зменшити енергетичні витрати, оскільки температура сушіння осаду менша за температуру прокалювання за прототипом на 500-550 °С, зберегти від втрат решту складових катодолюмінофорів, оскільки маточний розчин надходить на наступні стадії технологічного процесу. Осад сульфіду цинку як вторинної сировини, у вигляді кристалів розмірами 0,1 мкм застосовують як стабілізатор для барвників при виготовленні склокерамічної плитки, крім цього, він може бути запропонований для застосування в будівельній, лакофарбовій та інших галузях виробництва. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб відновлення сульфіду цинку, як вторинної сировини, із катодолюмінофорів відпрацьованих телевізійних кінескопів та комп'ютерних моніторів, що включає обробку відходів цинк-сульфідних катодолюмінофорів, який відрізняється тим, що процес реалізують шляхом розчинення катодолюмінофорів з основою сульфідом цинку в розчині 0,1 н мінеральної кислоти, осаджують з розчину утвореного кристалічного осаду сульфіду цинку осаджувачем сульфідом амонію в концентрації 0,025 моль/л в надлишковій кількості 1,5-2,5, промивають, фільтрують, висушують при температурі 100-120 °С, ідентифікують та направляють маточний розчин для відновлення решти складових катодолюмінофорів. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2