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1、“微汞”技术可以防止节能灯的汞污染“Low mercury ” technology can reduce pollution of fluorescents摘 要： 节能灯是低气压荧光灯。依赖于汞原子释放出253.7nm紫外线激发荧光粉发光，节能灯在使用过程中是安全无害的，汞的污染仅仅产生于：制灯环节、寿终废弃品环节及液汞制成固汞的环节。本文特围绕上面三个环节，论述由液汞改用固汞,进一步采用微汞技术对汞污染的防止意义。SummaryFluorescents are low-pressure lamps. wavelength of 253.7nm ultraviolet rays ，rele
2、ased by mercury atoms in the lamps, promote the fluorescent powder in the lamps, that is the emitting mechanism of fluorescent. The use process of fluorescents is safe and harmless，mercury pollution is produced at 3 links: making, discarding and solid mercury producing. The paper will discuss how to
3、 reduce mercury pollution with “Low mercury” technology 。一、 前言节能灯是目前国内外，在照明领域内节能减排的主力军。它节能、光效高、寿命长、显色指数高、色温可调、光线柔和。但由于它的工作气体是汞蒸汽，汞蒸汽在散失后，会造成汞污染。从而污染环境，并损害人的身体健康。节能灯是一种品质优良的电光源，我们必须想方设法来发扬光大其优点，克服消除其缺点，正确予以评估。不能像一些人偏面夸大节能灯的汞污染危害，甚至危言耸听地把节能灯“魔鬼”化，一棒子打死。 实际上这些人，不了解我国荧光灯行业防治汞污染的历史，也不甚了解汞污染形成的过程，更不了解防治汞污
4、染的有效方法。二、 荧光灯行业防治汞污染的历史回顾 提起荧光灯行业汞污染的问题，我们可从两个方面来说明：A、 使用液汞生产的T10 、T12的粗管径荧光灯早在60、70年代，我国的荧光灯多是T10、T12类型的粗管荧光灯，由于当时环保意识差，生产设备落后注汞装置及计量工作落后，每支灯内据设计与工艺要求需注入60-100mg的液汞，生产合格率又低，约70%左右，生产环境温度高，造成大量的液汞流散与蒸发，当时很多厂都形成了严重汞污染，作业面上的空气中汞含量超国家标准数倍；数十倍。许多操作者尿汞超标，甚至有汞中毒现象发生。而且随着废水、废渣的排放，还造成了严重的社会污染。 随着党和企业对环保的重视，
5、当时采用了多方的治理措施，先是对废气、废水、废渣的统筹处理并取得了一定的效果。尔后是在灯的工艺上进行了革新。分别采用了氧化汞、“笼子关老虎”和钛汞合金代替液汞的生产工艺，这些工艺可使企业的总用汞量下降90%以上，单支灯内汞量下降80%。同时克服了液汞的流散，减少了汞的蒸发，有效地防治了汞污染。以钛汞合金为例单支灯内用汞量降为1015mg（计量精确），Ti3Hg分解温度为600，600以下基本不释汞；Ti3Hg还可以回收利用，减少了含汞或汞合金的废渣，减少了汞的流散。很好的解决了荧光灯行业的汞污染，经长期考核、检测车间内汞蒸汽量，降到了国家允许标准以下。废水中的汞含量也不超标了，废渣用三氧化铁水
6、溶液喷淋、漂洗后，其中的废汞也得到了回收，做到了洁净排放。当时采用了此工艺生产的产品，已占全国总产量的40-50%，粗管径荧光灯生产迎来了柳暗花明的时代。为此“钛汞合金的研究及其在荧光灯中的应用”，这个课题还获得了85年的全国科学技术进步二等奖。B、 使用液汞生产的节能灯 时光到了80、90年代和本世纪初，紧凑型荧光灯在我国得到了蓬勃发展，电光源行业的又一朵奇葩，绚丽的绽放了。由于当时的设备问题，园排车或者长排车的注汞装置，对汞量的计量仍不精确，多数偏多，可达十数mg，注入位置又时有提前或者滞后，更有甚者，注入一次后还可能注入第二次。这样就无形中增大了液汞的使用量，节能灯行业的汞污染依然得不到
7、解决。同时由于生产合格率较低，灯管破碎较多仍会造成液汞的流散，所谓水银泻地，无孔不入。地面上机械的台面上满是密密麻麻的汞珠、汞滴，其表面积非常大，同时环境温度依然很高仍造成了汞的严重的蒸发，这成了车间废气中的汞蒸发源。这也无疑加重了汞污染。 说这一段的历史，就是为着说明节能灯生产的早期，由于是液汞流散，工艺上对汞量的要求也偏大，液汞又不能回收利用。所以仍然可以形成汞的污染。当然比粗管的T12、T10荧光灯的污染已有所减轻。 在二十年的生产中也发生过少数职工尿汞超标和轻度汞中毒的现象。三、 使用固汞替代液汞生产节能灯可以降低制灯环节的汞污染：随着人们环境意识的加强，随着科学技术的进步。节能灯行业
8、在生产中，采用了固汞代替液汞的生产工艺。这个工艺的实施：主要是保护制灯环节的工人的身体健康和抑制汞对环境的污染。众所周知，在节能灯生产中，采用固汞代替液汞在主要作用有两个。第一是为了控制灯内汞蒸汽压始终处于最佳汞蒸汽压（0.8Pa）状态而改善灯的照明特性、提高光效。第二就是为了克服汞的污染。引入固汞以后有如下好处：固汞是合金状态，它的释汞温度远高于液汞。常温下汞蒸汽释放量只是液汞的30%左右，固汞可以准确计量而不论其大小同时可精准投放灯内，固汞可以回收再利用。这样就没有了汞的流散，减少了汞的蒸发从而大大减少了汞的污染。固汞的使用已汞污染的程度大大下降，可少十倍或数十倍！今天在节能灯使用固汞的基
9、础上，又提出了“微汞”的概念，即使用含汞量仅为12mg的固汞。这从用汞量上又降低了数倍或十数倍,那么污染也自然降低了数倍或十数倍。从液汞到固汞再到“微汞”，节能灯的用汞量已减少了两个数倍和数十倍了，节能灯生产环节的防汞效果必然是很明显!四、“微汞”的使用可以克服节能灯寿终时所含残汞对消费地区如欧美国家的汞污染人们知道，节能灯正常工作的最佳汞蒸汽压是0.8Pa，在灯管内建立这个蒸汽压的汞量大约是0.1-0.2mg。所以即使节能灯内引入了1mg、2mg或3mg的汞齐，这其中的汞量不是一下释放出来的，而是在节能灯有效寿命（8000-10000h）期间内逐渐、缓慢释放出。释放出的汞蒸汽还不断的被玻管被
10、荧光粉层所吸附、吸收，不断的被玻璃中的Na离子和电子粉中的Ca、Sr、Ba离子所化合，生成新的汞齐，不断地被灯管内的氧化性杂质气体所氧化生产新的化合物，汞的所有这些新生物质的产生，一般不易造成新的污染，因为它们是比你所应用的固汞更为稳定的新生的物质。它们在灯内表现形式是粉层发黄、灯管端部的黄、黑斑块。这些新产生的物质如HgO 及BaHg齐，NaHg齐等都是合金状态。这些含汞物质在常温下是很稳定的，是不易分解的。是不产生汞蒸汽的，不发生汞原子污染的。就像自然界的汞矿物：朱砂（HgS）一样，在自然界是长期稳定存在的。这里，固汞中汞蒸气原子的释放与其消耗始终有一个动态平衡过程，只要灯内维持最佳汞蒸汽
11、压的工作状态。那汞的释放量就是可以量化到只有0.2mg左右。那么汞的释放与消耗就是平衡的，损坏一支灯也只有0.2mg的汞释放，这个释放又是在长时间大跨度期内的。因此，对消费地区的污染也就微不足道了。不必再做文章可大大降低灯的运输销售成本，从而也可满足WEEE条例要求。这里再说一下，使用微汞技术必须对制灯的工艺，装备有所改进，设备及灯内的真空度；灯丝的分解激活工艺，电子粉的发射能力；荧光粉层表面的处理，还有烤管（泡）的工艺状态都必须加强。当然，做为“微汞”技术的开发，还必须有一个前提：在节能灯制造工艺精良的同时，还必须要求有高精度的固汞，所谓高精度有两个含义：一是所用材料的纯度要高；二是固汞颗粒
12、的粒重精度要高。有了高精度的固汞，才能使“微汞”技术得到顺利实施。只有在良好的设计，即汞的释放与消耗达到平衡时，良好的工艺条件下，是可以的能生产出性能良好又不造成汞污染的节能灯的。节能灯有着美好的前途。节能灯采用了“微汞”工艺是可以防止汞污染的。五、固汞的制造环节可以不形成新的汞污染 。我公司是一个生产汞齐的公司每一天的成品汞齐有数十公斤，全年可达10余吨用汞量也有数吨。在液汞制成汞齐的过程中，必须有先进的工艺和装备。才能防止汞蒸汽外泻从而对工人造成伤害及环境污染。我公司是国内汞齐制造的创始企业，1988年就发明了先进的制做工艺和设备，在世界上也是领先的。我们的专利技术早在1990年就被英、美
13、等国的权威刊物转载与推荐。我们制做汞齐的厂房是严格执行环保“三同时”而修建的，在废气、水、渣的处理上，有一定的措施，这些措施发挥了成效。废气、水、渣排放均能达到国家规定标准。三年来，车间的废气集中做送换风处理，先装含汞废气收集集中，通过填充有活性碳材料的装置吸附后，再予以排放。排放口空气中汞含量低于国家排放标准。车间工作面上分工序定期熏碘：每周一次。车间内汞蒸汽浓度几经检测均远低于国家允许标准0.02mg/m,只有0.0016mg/m或者0.0024mg/m。车间废水采用三级过滤沉淀净化处理，在第一级池内放有硫磺粉末，以化合废水中的含汞物质。再经过两经的沉淀净化后渗入地下。从第三池中取水样化验
14、，也低于国家标准。生产中所产生的废渣，经过各工序收集集中后严格密封包装发运至国家允许的有资质的特定公司予以处理回收再利用，也不造成新的环境污染。四年来，我们的客户：美国GE公司，还不定期派遣第三方代表美国ISS公司（美国国际安全系统）的专家来我公司检查，与工人同时上下班，在8个小时中实地采样送美国检测，其结果也完全合乎美国标准。我们的操作工人按职业病防治规定，定期或不定期进行体检与尿汞检查，近四年来也均健康无一人尿汞超标。我公司的制造固汞的工艺技术及设备和防护措施得到美国ISS公司认可，为微汞技术提供了有利的技术支撑。我公司具有精密的制造设备和精良的工艺，能制造出高质量的、高精度的固汞，也为节能灯制造“微汞”技术提供了强有力的物质保障。