способ регенерирования люминофора синего цвета свечения

Формула изобретения

Способ регенерирования люминофора синего цвета свечения на основе сульфида цинка и кадмия, активированного серебром, включающий обработку отходов люминофора деионизованной водой, фильтрование полученной водной эмульсии через капроновое сито, обработку осадка перекисью водорода с последующим перемешиванием, отстаиванием, декантированием жидкой фазы и промывкой люминофора деионизованной водой до нейтральной среды, дополнительную обработку сульфатом цинка в присутствии кремнийорганического компонента при перемешивании и сушку продукта, отличающийся тем, что промывку люминофора после обработки перекисью водорода ведут деионизованной водой с добавлением углекислого аммония в количестве 0,05 0,1% от массы люминофора, дополнительную обработку сульфатом цинка ведут в присутствии силиката калия в количестве 0,1 0,15% и 0,8 1,0% к массе люминофора соответственно с последующим осаждением и декантацией жидкой фазы, после чего люминофор промывают деионизованной водой с добавлением лимонной кислоты в количестве 0,01 0,015% к массе люминофора и эмульгатора С-10 в количестве 0,1 0,15% к массе люминофора в конце промывки и осаждают.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу регенерации люминесцентных материалов и может быть использовано для регенерации люминофора синего цвета свечения, который применяется в процессе изготовления экранов цветных кинескопов.

В качестве люминофора синего цвета свечения используется сульфид цинка, активированный серебром.

Люминофор в совокупности с другим компонентами (поливиниловый спирт, бихромат натрия, поверхностно-активные вещества) в виде суспензии наносится на поверхность экрана кинескопа и подвергаются обработкам сушке, нагреву, ультрафиолетовому облучению, излишки люминофора смываются водой (проявка).

Отходы люминофора улавливаются и подвергаются регенерации с целью очистки их от примесей (органические соединения, бихромат натрия, поверхностно-активные вещества) и повторного использования в производстве кинескопов.

Известен способ регенерации отходов люминофора синего цвета свечения аминными комплексообразователями общей формулы /HOR/ NH₃ где R - CH₂ CH₂ -; n 1, 2, 3, например, этилендиамин.

Обработку осуществляют при температуре 70 -80^oC с добавлением перекиси водорода и щелочи. Возможно проведение процесса при комнатной температуре [1]

Недостаток известного способа заключается в трудности процесса отмывки люминофора от щелочи до получения нейтральной среды отмывных вод, что приводит к большим потерям регенерируемого люминофора, а длительность контакта люминофора с жидкой фазой способствует процессу гидролиза сульфида.

Известен способ регенерации отходов люминофора синего цвета свечения путем выжигания органики при температуре 200-400^oC /2/.

Недостаток этого способа заключается в необходимости специального оборудования: высокотемпературных печей, кварцевых касет, большой энергоемкости и технологической стоимости.

Известен способ регенерации люминофора синего цвета свечения, согласно которому химобработка люминофора осуществляется 1% раствором щелочи при температуре выше 60^oC /3/.

Недостатком указанного способа является применение высоких температур раствора химобработки и длительность отмывки регенерируемого люминофора от щелочи, что приводит к гидролизу люминофора.

Наиболее близким к предлагаемому способу техническим решением, выбранным в качестве прототипа является способ регенерирования отходов люминофора синего цвета свечения путем химобработки его окислителями, например, перекисью водорода, осаждения, промывки, сушки и дополнительной обработки сульфатом цинка и SiO₂ содержащим компонентом, а именно коллоидальным кремнеземом с последующей промывкой водой с добавлением слабой кислоты /4/.

Недостатком этого способа является длительность контакта люминофора с окислителем, что приводит к нарушению поверхностного слоя кристаллов люминофора, образованию свободного цинка, уменьшению яркости свечения, ухудшению технологических параметров и координат цветности.

Предлагаемый способ регенерирования люминофора синего цвета свечения включает обработку его отходов перекисью водорода с последующей промывкой деионизованной водой до получения нейтральной среды промывных вод, осаждение, фильтрацию и сушку.

Согласно изобретению отходы люминофора перед осаждением дополнительно обрабатывают углекислым аммонием в количестве 0,05-0,1% к массе люминофора, затем производят обработку сульфатом цинка в количестве 0,1 -0,15% к массе люминофора и силикатом калия в количестве 0,8 -1% к массе люминофора, промывают деионизованной водой с добавкой лимонной кислоты в количестве 0,01 -0,015% к массе люминофора до получения стабильного показателя pH среды 6,5 -7,0 и эмульгатора C-10 перед сушкой люминофора в количестве 0,1 -0,15% к массе люминофора.

Сопоставительный анализ показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что отходы люминофора синего цвета свечения дополнительно обрабатывают углекислым аммонием в количестве 0,05 -0,1% к массе люминофора, сульфатом цинка и силикатом калия в количестве 0,1 и 0,8% к массе люминофора соответственно, лимонной кислотой в количестве 0,01 -0,015% к массе люминофора и эмульгатором C 10 в количестве 0,1 -0,15% к массе люминофора.

Примеры конкретного выполнения способа.

Пример 1

Отходы люминофора в количестве 1000 г заливают 1 л деионизованной воды, диспергируют и фильтруют через капроновое сито, затем добавляют 10 мл перекиси водорода, перемешивают в течение 10 мин и осаждают, проводят декантацию жидкой фазы, затем промывают деионизованнной водой с добавлением 0,5 г углекислого аммония, осаждают, декантируют жидкую фазу, люминофор отмывают до нейтральной среды (pH 6-7) промывных вод. Затем добавляют 1,3 г сульфата цинка и 32 мл раствора силиката калия, перемешивают 10 мин, осаждают и декантируют жидкую фазу. Люминофор промывают деионизованной водой с добавкой 0,01 г лимонной кислоты в третью промывку и 10,0 мл 10% раствора эмульгатора в последнюю промывку, затем осаждают и сушат при температуре 100 -130^oC.

Пример 2

Технологическое переходы и количества применяемых компонентов идентичны примеру 1, за исключением количества углекислого аммония 0,8 г, сульфата цинка и силиката калия 1,4 г и 33 мл соответственно, лимонной кислоты 0,012 г и 13 мл 10% раствора эмульгатора C 10.

Пример 3

Технологические переходы и количества применяемых компонентов идентичны примеру 1, за исключением количества углекислого аммония 1,0 г, сульфата цинка и силиката калия 1,5 г и 35 мл соответственно, лимонной кислоты - 0,015 г и 15 мл 10% раствора эмульгатора C 10:

Параметры люминофора, регенерированного по примерам 1, 2, 3 и прототипу, сведены в таблицу:

Из таблицы видно, что координаты цветности регенерированного люминофора по предлагаемому способу соответствуют параметрам исходного люминофора, а яркость свечения на 7 -10% выше, чем у прототипа. Седиментационный объем на 0,12 -0,12 см/г, а гидроемкость на 12 см³/100 г меньше, а термическая стойкость на 10 -15% выше по сравнению с прототипом.

Использование предлагаемого способа регенерирования люминофора на основе сульфида цинка, активированного серебром, обеспечивает по сравнению с существующими способами следующего преимущества:

увеличение яркости свечения регенерированного люминофора;

сохранение исходных координат цветности в регенерированном люминофоре;

увеличение термостойкости регенерированного люминофора;

улучшение технологических параметров люминофора (седиментационных объем, гидроемкость);

увеличение содержания регенерированного люминофора в смеси с исходным при приготовлении люминофорной суспензии для нанесения на экраны цветных кинескопов с 30 до 50% снижение расхода исходного люминофора.

Ожидаемый экономический эффект составляет 200 тыс. руб.