CN101690936A - 一种废薄膜晶体管液晶显示器资源化处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种废薄膜晶体管液晶显示器资源化处理方法，将液晶面板送入半密封拆解台中拆除含汞荧光灯管，使其中金属材料、塑料、玻璃的分类分别回收，达到资源循环利用的目的，同时使其中的含汞荧光灯管、有机偏光膜、液晶进行分离，并分类收集处理，达到危害物质无害化的安全处置，本发明可广泛应用于TFT-LCD类电脑显示器、液晶电视机和其他类似结构和功能液晶产品的资源化回收处理，具有运行成本低、回收率高的特点。

Description

一种废薄膜晶体管液晶显示器资源化处理方法
技术领域
本发明涉及一种废旧资源的处理方法，特别涉及一种废薄膜晶体管液晶显示器资源化处理方法。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-liquid crystaldisplay，简称TFT-LCD)在显示器行业应用日益广泛。2008年，中国液晶显示器产量已超过传统的阴极射线管显示器(Cathode RayTube，简称CRT)。随着其服务年限(一般，3～5年)的接近，数量庞大的报废液晶显示器产品也必将产生。如得不到适当处理，其中的有毒有害物质如背光灯管中的汞等将会对环境和人体健康造成影响。另一方面，液晶显示器含多种可回收利用的物质，如基板玻璃、塑料树脂、铟等。因此，采用适当的工艺处理废液晶显示器有利于资源的回收利用和环境污染的防治。然而，我国现有基于手工拆解的原始处理技术和简易拆解处理设备显然难以满足其环境无害化管理的需求；发达国家一般采用多级破碎和分选方法，但这些方法存在设备投资运行成本高和回收效率低的缺点。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种废薄膜晶体管液晶显示器资源化处理方法，使其中金属材料、塑料、玻璃分别分类回收，达到资源循环利用的目的，同时使其中的含汞荧光灯管、有机偏光膜、液晶进行分离，并分类收集处理，达到危害物质无害化的安全处置。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种废薄膜晶体管液晶显示器资源化处理方法，包括以下步骤：
1、将液晶面板送入半密封拆解台中拆除含汞荧光灯管：将液晶显示器置于半密闭拆解台中，半密闭拆解台接通抽风管形成负压，抽风管道通过载硫的活性炭装置，防止荧光灯管意外破裂造成的汞蒸气逸出；由于汞蒸气密度较空气大，为防止可能泄漏的汞蒸气沉积于半密闭拆解台的操作台，在操作台面的四周设计向下方向吸风口，作网格式布置，与上方吸风管道同时吸风；在负压环境下，卸下金属保护框架，拆除荧光灯管；拆除后的荧光灯管收集后送有资质的处理单位进行处理，基板玻璃则送入热处理工序进行后续处理；
2、基于热冲击去除液晶显示器基板玻璃偏光膜：将拆分出来的基板玻璃放入真空加热炉，玻璃在炉中升至炉膛温度190～250℃，升温速率5～20℃/min，保温时间5～15min，取出热处理后的基板玻璃，对呈起泡、脆化状态的偏光膜使用硬毛刷刷脱；刷除的偏光膜送至填埋场填埋；
3、超声清洗分离液晶：将经热冲击预处理过的基板玻璃粉碎至5～15mm碎片，进入后续超声清洗工序，在常温状态，采用洗洁精做为清洗剂，在超声频率20～60KHz，功率40～80w，对玻璃碎片进行清洗，清洗时间为5～15min，经清洗后的基板玻璃碎片沥水并自然风干，送入酸溶出工序；
4、酸溶浸取铟金属：将步骤3中清洗后的基板玻璃碎片放入混酸溶液中，混酸溶液为体积比35-50％浓盐酸(38％，v/v％)、3-10％浓硝酸(69％，v/v％)和37-58％水的混合物，酸清洗时间为20～40min，清洗分离出的玻璃材料可再生利用，酸洗滤液为富含铟离子溶液，可用于制备氢氧化铟和铟产品。
本发明可广泛应用于TFT-LCD类电脑显示器、液晶电视机和其他类似结构和功能液晶产品的资源化回收处理，具有运行成本低、回收率高的特点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做详细说明。
实施例一
一种废薄膜晶体管液晶显示器资源化处理方法，具体包括以下步骤：
1、将液晶面板送入半密封拆解台中拆除含汞荧光灯管：将15英寸液晶显示器置于半密闭拆解台中，半密闭拆解台接通抽风管形成负压，风速为：0.3m/s，抽风管道通过载硫的活性炭装置，防止荧光灯管意外破裂造成的汞蒸气逸出；由于汞蒸气密度较空气大，为防止可能泄漏的汞蒸气沉积于半密闭拆解台的操作台，在操作台面的四周设计向下方向吸风口，作网格式布置，与上方吸风管道同时吸风；在负压环境下，卸下金属保护框架，拆除荧光灯管，拆除后的荧光灯管收集后送有资质的处理单位进行处理，基板玻璃则送入热处理工序进行后续处理；
拆解时间为4分钟/台*人，拆解后塑料框架(ABS)、螺丝、电路板等分类回收，其中平均每台显示器可拆除2根含荧光灯管，采用密封容器收集后送有资质的处理单位进行处理，基板玻璃则送入热处理工序进行后续处理。
2、基于热冲击去除液晶显示器基板玻璃偏光膜：将拆分出来的基板玻璃放入真空加热炉，每炉处理放置基板玻璃150块，升至炉膛温度230℃，升温速率10℃/min，保温时间10min，取出热处理后的基板玻璃，对已呈起泡、脆化状态的偏光膜使用硬毛刷刷脱；刷除的偏光膜送至填埋场填埋；
本步骤中偏光膜的总去除率为90％；
3、超声清洗分离基板玻璃液晶物质：将经热冲击预处理基板玻璃，用锤式破碎机粉碎过筛至5mm碎片，进入后续超声清洗工序，在常温状态，采用洗洁精做为清洗剂，在超声频率40KHz，功率60w作用下，对碎玻璃进行清洗，清洗时间为10min，经清洗后的基板玻璃沥水并自然风干，送入酸溶出工序；
清洗工序根据处理量可间歇式操作，其中使用有效容积为0.2m3超声清洗设备，每次清洗处理能力可达0.15m3的基板玻璃碎片；本步骤中液晶物质的清洗去除率可达85％；
4、酸溶浸取分离铟金属：将清洗完毕的基板玻璃碎片置于混酸溶液中，混酸溶液为体积比45％浓盐酸(38％，v/v％)、5％浓硝酸(69％，v/v％)和50％水的混合物，酸清洗时间为30min，清洗分离出的玻璃材料可再生利用，酸洗滤液为富含铟离子溶液，可用于制备氢氧化铟和铟产品。
本步骤中铟的溶出率达92％。
实施例二
一种废薄膜晶体管液晶显示器资源化处理方法，具体包括以下步骤：
1、将液晶面板送入半密封拆解台中拆除含汞荧光灯管：将17英寸液晶显示器置于半密闭拆解台中，半密闭拆解台接通抽风管形成负压，风速为：0.4m/s，抽风管道通过载硫的活性炭装置，防止荧光灯管意外破裂造成的汞蒸气逸出；由于汞蒸气密度较空气大，为防止可能泄漏的汞蒸气沉积于半密闭拆解台的操作台，在操作台面的四周设计向下方向吸风口，作网格式布置，与上方吸风管道同时吸风；在负压环境下，卸下金属保护框架，拆除荧光灯管，拆除后的荧光灯管收集后送有资质的处理单位进行处理，基板玻璃则送入热处理工序进行后续处理；
拆解时间为3分钟/台*人，拆解后塑料框架(ABS)、螺丝、电路板等分类回收，其中平均每台显示器可拆除2根含荧光灯管，采用密封容器收集后送有资质的处理单位进行处理，基板玻璃则送入热处理工序进行后续处理；
2、基于热冲击去除液晶显示器基板玻璃偏光膜：将拆分出来的基板玻璃放入真空加热炉，每炉处理放置基板玻璃120块，升至炉膛温度220℃，升温速率15℃/min，保温时间5min，取出热处理后的基板玻璃，对已呈起泡、脆化状态的偏光膜使用硬毛刷刷脱；刷除的偏光膜送至填埋场填埋；
本步骤中偏光膜的总去除率为85％；
3、超声清洗分离基板玻璃液晶物质：将经热冲击预处理基板玻璃，用锤式破碎机粉碎过筛至10mm碎片，进入后续超声清洗工序，在常温状态，采用洗洁精做为清洗剂，在超声频率20KHz，功率40w作用下，对玻璃碎片进行清洗，清洗时间为10min，经清洗后的基板玻璃碎片沥水并自然风干，送入酸溶出工序；
清洗工序根据处理量可间歇式操作，其中使用有效容积为0.2m3超声清洗设备，每次清洗处理能力可达0.15m3的基板玻璃碎片；本步骤中液晶物质的清洗去除率可达80％；
4、酸溶浸取分离铟物质：将清洗完毕的基板玻璃碎片置于混酸溶液中，混酸溶液为38％浓盐酸(38％，v/v％)、4％浓硝酸(69％，v/v％)和58％水的混合物，酸清洗时间为20min，清洗分离出的玻璃材料可再生利用，酸洗滤液为富含铟离子溶液，可用于制备氢氧化铟和铟产品。
本步骤中铟的溶出率达85％。
实施例三
一种废薄膜晶体管液晶显示器资源化处理方法，具体包括以下步骤：
1、将液晶面板送入半密封拆解台中拆除含汞荧光灯管：将21英寸液晶显示器置于半密闭拆解台中，半密闭拆解台接通抽风管形成负压，风速为：0.6m/s，抽风管道通过载硫的活性炭装置，防止荧光灯管意外破裂造成的汞蒸气逸出；由于汞蒸气密度较空气大，为防止可能泄漏的汞蒸气沉积于半密闭拆解台的操作台，在操作台面的四周设计向下方向吸风口，作网格式布置，与上方吸风管道同时吸风；在负压环境下，卸下金属保护框架，拆除荧光灯管，拆除后的荧光灯管收集后送有资质的处理单位进行处理，基板玻璃则送入热处理工序进行后续处理；
拆解时间为2分钟/台*人，拆解后塑料框架(ABS)、螺丝、电路板等分类回收，其中平均每台显示器可拆除6根含荧光灯管，采用密封容器收集后送有资质的处理单位进行处理，基板玻璃则送入热处理工序进行后续处理；
2、基于热冲击去除液晶显示器基板玻璃偏光膜：将拆分出来的基板玻璃放入真空加热炉，每炉处理放置基板玻璃90块，升至炉膛温度230℃，升温速率15℃/min，保温时间15min，取出热处理后的基板玻璃，对已呈起泡、脆化状态的偏光膜使用硬毛刷刷脱；刷除的偏光膜送至填埋场填埋；
本步骤中偏光膜的总去除率为90％；
3、超声清洗分离基板玻璃液晶物质：将经热冲击预处理基板玻璃，用锤式破碎机粉碎过筛至5mm碎片，进入后续超声清洗工序，在常温状态，采用洗洁精做为清洗剂，在超声频率40KHz，功率40w作用下，对玻璃碎片进行清洗，清洗时间为15min，经清洗后的基板玻璃碎片沥水并自然风干，送入酸溶出工序；
清洗工序根据处理量可间歇式操作，其中使用有效容积为0.2m3超声清洗设备，每次清洗处理能力可达0.15m3的基板玻璃碎片；本步骤中液晶物质的清洗去除率可达80％；
 4、酸溶浸取分离铟物质，将清洗完毕的基板玻璃碎片置于混酸溶液中，混酸溶液为46％浓盐酸(38％，v/v％)、9％浓硝酸(69％，v/v％)和45％水的混合物，酸清洗时间为40min，清洗分离出的玻璃材料可再生利用，酸洗滤液为富含铟离子溶液，可用于制备氢氧化铟和铟产品。
本步骤中铟的溶出率达92％。

Claims (4)

1.一种废薄膜晶体管液晶显示器资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将液晶面板送入半密封拆解台中拆除含汞荧光灯管：将液晶显示器置于半密闭拆解台中，半密闭拆解台接通抽风管形成负压，抽风管道通过载硫的活性炭装置，防止荧光灯管意外破裂造成的汞蒸气逸出；由于汞蒸气密度较空气大，为防止可能泄漏的汞蒸气沉积于半密闭拆解台的操作台，在操作台面的四周设计向下方向吸风口，作网格式布置，与上方吸风管道同时吸风；在负压环境下，卸下金属保护框架，拆除荧光灯管。拆除后的荧光灯管收集后送有资质的处理单位进行处理，基板玻璃则送入热处理工序进行后续处理；(2)基于热冲击去除液晶显示器基板玻璃偏光膜：将拆分出来的基板玻璃放入真空加热炉，玻璃在炉中升至炉膛温度190～250℃，升温速率5～20℃/min，保温时间5～15min，取出热处理后的基板玻璃，对呈起泡、脆化状态的偏光膜使用硬毛刷刷脱；刷除的偏光膜送至填埋场填埋；(3)超声清洗分离液晶：将经热冲击预处理基板玻璃，用锤式破碎机粉碎至5～15mm碎片，进入后续超声清洗工序，在常温状态，采用洗洁精做为清洗剂，在超声频率20～60KHz，功率40～80w，对碎玻璃进行清洗，清洗时间为5～15min，经清洗后的基板玻璃碎片沥水并自然风干，送入酸溶出工序；(4)酸溶浸取铟金属：将步骤3中清洗后的基板玻璃碎片放入混酸溶液中，混酸溶液为体积比35-50％浓盐酸(38％，v/v％)、3-10％浓硝酸(69％，v/v％)和37-58％水的混合物，酸清洗时间为20～40min，清洗分离出的玻璃碎片可再生利用，酸洗滤液为富含铟离子溶液，可用于制备氢氧化铟和铟产品。
2.根据权利要求1所述的显示器资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将液晶面板送入半密封拆解台中拆除含汞荧光灯管，将15英寸液晶显示器置于半密闭拆解台中，半密闭拆解台接通抽风管形成负压，风速为：0.3m/s，抽风管道通过载硫的活性炭装置，防止荧光灯管意外破裂造成的汞蒸气逸出；由于汞蒸气密度较空气大，为防止可能泄漏的汞蒸气沉积于半密闭拆解台的操作台，在操作台面的四周设计向下方向吸风口，作网格式布置，与上方吸风管道同时吸风；在负压环境下，卸下金属保护框架，拆除荧光灯管，拆除后的荧光灯管收集后送有资质的处理单位进行处理，基板玻璃则送入热处理工序进行后续处理；(2)基于热冲击去除液晶显示器基板玻璃偏光膜：将拆分出来的基板玻璃放入真空加热炉，每炉处理放置基板玻璃150块，升至炉膛温度230℃，升温速率10℃/min，保温时间10min，取出热处理后的基板玻璃，对已呈起泡、脆化状态的偏光膜使用硬毛刷刷脱；刷除的偏光膜送至填埋场填埋；(3)超声清洗分离基板玻璃液晶物质：将经热冲击预处理基板玻璃，用锤式破碎机粉碎过筛至5mm碎片，进入后续超声清洗工序，在常温状态，采用洗洁精做为清洗剂，在超声频率40KHz，功率60w作用下，对玻璃碎片进行清洗，清洗时间为10min，经清洗后的基板玻璃碎片沥水并自然风干，送入酸溶出工序；(4)酸溶浸取分离铟物质，将清洗完毕的基板玻璃碎片置于混酸溶液中，混酸溶液为45％浓盐酸(38％，v/v％)、5％浓硝酸(69％，v/v％)和50％水的混合物，酸清洗时间为30min，清洗分离出的玻璃材料可再生利用，酸洗滤液为富含铟离子溶液，可用于制备氢氧化铟和铟产品。
3.根据权利要求1所述的显示器资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将液晶面板送入半密封拆解台中拆除含汞荧光灯管：将17英寸液晶显示器置于半密闭拆解台中，半密闭拆解台接通抽风管形成负压，风速为：0.4m/s，抽风管道通过载硫的活性炭装置，防止荧光灯管意外破裂造成的汞蒸气逸出；由于汞蒸气密度较空气大，为防止可能泄漏的汞蒸气沉积于操作台，为防止可能泄漏的汞蒸气沉积于半密闭拆解台的操作台，在操作台面的四周设计向下方向吸风口，作网格式布置，与上方吸风管道同时吸风；在负压环境下，卸下金属保护框架，拆除荧光灯管，拆除后的荧光灯管收集后送有资质的处理单位进行处理，基板玻璃则送入热处理工序进行后续处理；(2)基于热冲击去除液晶显示器基板玻璃偏光膜：将拆分出来的基板玻璃放入真空加热炉，每炉处理放置基板玻璃120块，升至炉膛温度220℃，升温速率15℃/min，保温时间5min，取出热处理后的基板玻璃，对已呈起泡、脆化状态的偏光膜使用硬毛刷刷脱；刷除的偏光膜送至填埋场填埋；(3)超声清洗分离基板玻璃液晶物质：将经热冲击预处理基板玻璃，用锤式破碎机粉碎过筛至10mm碎片，进入后续超声清洗工序，在常温状态，采用洗洁精做为清洗剂，在超声频率20KHz，功率40w作用下，对玻璃碎片进行清洗，清洗时间为10min，经清洗后的基板玻璃碎片沥水并自然风干，送入酸溶出工序；(4)酸溶浸取分离铟物质，将清洗完毕的基板玻璃碎片置于混酸溶液中，混酸溶液为38％浓盐酸(38％，v/v％)、4％浓硝酸(69％，v/v％)和58％水的混合物，酸清洗时间为20min，清洗分离出的玻璃材料可再生利用，酸洗滤液为富含铟离子溶液，可用于制备氢氧化铟和铟产品。
4.根据权利要求1所述的显示器资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将液晶面板送入半密封拆解台中拆除含汞荧光灯管：将21英寸液晶显示器置于半密闭拆解台中，半密闭拆解台接通抽风管形成负压，风速为：0.6m/s，抽风管道通过载硫的活性炭装置，防止荧光灯管意外破裂造成的汞蒸气逸出；由于汞蒸气密度较空气大，为防止可能泄漏的汞蒸气沉积于操作台，为防止可能泄漏的汞蒸气沉积于半密闭拆解台的操作台，在操作台面的四周设计向下方向吸风口，作网格式布置，与上方吸风管道同时吸风；在负压环境下，卸下金属保护框架，拆除荧光灯管，拆除后的荧光灯管收集后送有资质的处理单位进行处理，基板玻璃则送入热处理工序进行后续处理；(2)基于热冲击去除液晶显示器基板玻璃偏光膜：将拆分出来的基板玻璃放入真空加热炉，每炉处理放置基板玻璃90块，升至炉膛温度230℃，升温速率15℃/min，保温时间15min，取出热处理后的基板玻璃，对已呈起泡、脆化状态的偏光膜使用硬毛刷刷脱；刷除的偏光膜送至填埋场填埋；(3)超声清洗分离基板玻璃液晶物质：将经热冲击预处理基板玻璃，用锤式破碎机粉碎过筛至5mm碎片，进入后续超声清洗工序，在常温状态，采用洗洁精做为清洗剂，在超声频率40KHz，功率40w作用下，对玻璃碎片进行清洗，清洗时间为15min，经清洗后的基板玻璃碎片沥水并自然风干，送入酸溶出工序；(4)酸溶浸取分离铟物质：将清洗完毕的基板玻璃碎片置于混酸溶液中，混酸溶液为46％浓盐酸(38％，v/v％)、9％浓硝酸(69％，v/v％)和45％水的混合物，酸清洗时间为40min，清洗分离出的玻璃材料可再生利用，酸洗滤液为富含铟离子溶液，可用于制备氢氧化铟和铟产品。
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