Neues LCD-Panel-Recycling-System reduziert Risiko und Abfall

- Mar 29, 2018 -

【F & E-Abteilung von Blaze Display】 Mit immer mehr Elektronik im Haus und das Auto mit Flüssigkristall-Display (LCD) Bildschirme, Verringerung der Umweltbelastung, sobald die Geräte nicht mehr verwendet werden, ist entscheidend voran.

Die Forschung hat wiederholt die Schädlichkeit des Flüssigkristalls, Indiums und anderer Schwermetalle gezeigt, die LCD-Panels enthalten, aber derzeit gibt es kein geeignetes Modell für das Recycling dieser Panels

Forscher des Industrial Technology Research Institute (ITRI) arbeiten daran, dies zu ändern. Sie entwickeln ein neues LCD-Recycling-System, das kosteneffizient ist, keine Abfälle produziert und es den Herstellern ermöglicht, einige der wertvollen Schwermetalle zu speichern und wiederzuverwenden Erstellen Sie LCD-Panels. ITRI erhielt am 17. November 2017 bei der F & E 100 Awards Gala, die am 17. November 2017 in Orlando, Florida stattfand, einen F & E 100 Award für die Technologie. Gleichzeitig wurde ITRI in der Kategorie "Special Recognition: Green Tech" für seine LCD-Abfälle ausgezeichnet Recycling-System.

Das System arbeitet durch die Integration sequenzieller Separation, ppb-Level-Reinigung, Nanoporen-Technologien, um Flüssigkristalle, Indium und Gläser zu recyceln.

Flüssigkristall - eine synthetische Chemikalie mit hohen Stückkosten und hoher Stabilität - ist nicht sehr biologisch abbaubar. Die Struktur des Flüssigkristalls enthält eine große Menge an Benzolringen, Fluor, Chlor und Brom, die, wenn sie vergraben sind, in unterirdische Wassersysteme eindringen und Ökosysteme beeinflussen können.

Chien-Wei Lu, ein ITRI-Forscher, erklärte in einem Interview mit dem F & E-Magazin, wie das neue Recycling-System funktioniert.

"LCD-Panels, die nur wenige Millimeter dick sind, enthalten mehr als zehn Arten von Materialien, was ihre Entsorgung und das Recycling besonders schwierig macht", sagte Chien-Wei. "Wir haben die Eigenschaften und die Wiederverwendbarkeit jedes in LCD-Panels enthaltenen Materials gründlich analysiert und ein logisches Trennverfahren entsprechend den Assoziationen zwischen den einzelnen Materialien entwickelt, zuerst Flüssigkristall, Indium und Glas getrennt und dann für jedes Material eine Reinigungstechnologie entwickelt die Wiederverwendung dieser Materialien. "

Die Methode beginnt mit einem Panel-Smash-System, das den LCD-Bildschirm zerstört und den Flüssigkristall freilegt. Die getrennte LCD-Tafel tritt dann in das kontinuierliche Flüssigkristallextraktionssystem ein und ein Mittel, das bei mehreren Zyklen verwendet werden kann, extrahiert den Flüssigkristall. Der Flüssigkristall ist auf der Oberfläche des Glassubstrats freigelegt, wodurch das System die Verarbeitungszeit durch Integration der Extraktions- und Reinigungsfunktionen verkürzen kann.

Die Verunreinigung wird durch ein Salzadsorptionsverfahren entfernt. Nachdem der Flüssigkristall entfernt worden ist, treten die Plattenfragmente in das Indiumextraktionssystem ein und ein Mittel wird wiederholt als ein Peeling verwendet, um die Entfernung des Indiums aus dem Plattenfragment zu ermöglichen.

Der Indium enthaltende Niederschlag wird mit einem Mittel gelöst und tritt in das Indium-Konzentrations-System ein, wo er durch Fällungsprinzipien konzentriert wird. Der Indium-haltige Niederschlag wird dann mit einem Mittel gelöst und tritt in das Indium-Konzentrations-System ein, wo es durch Fällungsprinzipien konzentriert wird.

Nach dem Entfernen der meisten Zellmaterialien werden die Gläser gesammelt, die alkalifrei sind und aus SiO & sub2 ;, Al & sub2; O & sub3 ;, B & sub2; O & sub3; und anderen Erdalkalioxiden bestehen.

Das neue Verfahren extrahiert den Flüssigkristall für die Wiederverwendung und ermöglicht den Umlauf von Indium und dem Glas, das keinen Flüssigkristall mehr enthält.

Das Extrahieren von Flüssigkristall aus dem Abfall-LCD-Panel erreicht eine Rückgewinnungsrate von nahezu 100 Prozent Flüssigkristall und eine Rückgewinnungsrate von Indium von 90 Prozent. Der Prozess könnte die Produktion von neuen Flüssigkristallen reduzieren und die Umweltbelastung verringern.

"Die Entsorgung von LCD-Platten mit diesem System kann das Material der Platten [Flüssigkristalle, Indium und Glas] in wertvolle, wiederverwendbare Produkte verwandeln, die nicht nur die Gewinne steigern, sondern auch die Produktion von Abfallmaterial effektiv reduzieren", sagte Chien-Wei.

Chein-Wei erklärte einige der Herausforderungen bei der Schaffung des Recyclingsystems.

"Die Flüssigkristalle mit halogensubstituierten Aromaten werden für LCDs entworfen und synthetisiert", sagte Chein-Wei. "Ihr Herstellungsprozess und ihre Endlagerung verursachen sowohl schwerwiegende Auswirkungen auf die Gesundheit als auch auf die Umwelt. Menschen können diese Informationen jedoch nicht erhalten.

"Abfall-LCD-Panels werden in den meisten Ländern in der Regel auf Deponien oder in Mülldeponien entsorgt, weil es keine angemessenen Umweltvorschriften gibt. Ohne strenge Umweltvorschriften ist es schwierig, neue Entsorgungsmethoden zu fördern. "

Aktuelle Behandlungstechnologien zerlegen LCD-Vorrichtungen in mehrere Komponenten und recyceln sie entsprechend ihren Materialien. Es gibt jedoch kein Modell zur Behandlung von LCD-Panels.

Risiken von LCD-Panels

Frühere Studien haben auch die Schädlichkeit von Flüssigkristall, Indium und anderen Schwermetallen in LCD-Panels gezeigt.

Wenn Organismen fettlösliche Flüssigkristalle aufnehmen, werden sie wahrscheinlich in Organismen ohne Metabolisierung gelagert, was zu Erkrankungen in den Organen führt.

Wenn es bei ausreichend hohen Temperaturen verbrannt wird, wandelt sich das Flüssigkristall möglicherweise in FCKW um und schädigt das Ozon. Bei der Verbrennung bei niedrigen Temperaturen können Flüssigkristalle zu Dioxin, PCB, Salzsäure oder Fluorwasserstoffsäure werden, die für die Umwelt schädlich ist.

Um die Platten physikalisch zu bearbeiten, müssen die Platten zerkleinert und dann zu Zement oder Beton hinzugefügt werden, der keine Flüssigkristalle, Indium, Zinn und Molybdän von den Platten entfernt. Daher könnten die Flüssigkristalle und Schwermetalle nach Regen oder Waschen immer noch in die Umwelt gelangen.

Dies hat dazu geführt, dass immer mehr Länder, darunter Hongkong und China, LCD-Panels als gefährliche Abfälle kennzeichnen. Dies erfordert eine zukünftige Verarbeitung von LCD-Tafelabfällen, die vor Ort vergraben, verbrannt oder physisch entsorgt werden müssen, was sowohl die Verarbeitungskosten als auch die Umweltschäden erhöht.

Um die neue Technologie zu testen, hat ITRI eine Pilotanlage gebaut, die drei Tonnen LCD-Plattenabfall pro Tag behandeln kann und drei Kilogramm Flüssigkristalle, 750 Gramm Indium und etwa 2550 Kilogramm Glas produziert, die als grüne Konstruktion wiederverwendet werden können Material oder Schwermetalladsorptionsmaterial.

Es wird geschätzt, dass in Nordamerika jährlich mehrere hunderttausend Tonnen LCD-Panel-Abfälle produziert werden.


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