CN103191903B - 一种废弃lcd面板再资源化方法 - Google Patents

Abstract

本发明废弃LCD面板再资源化方法，其特征是按如下步骤进行：用有机溶剂去除LCD面板的上层偏光片和下层偏光片，将余下的LCD板芯破碎成表面沾有液晶的玻璃碎片，然后置于有机溶剂中超声至液晶溶解，经过滤分别得到不含液晶的预处理玻璃碎片和含有液晶的溶液，将含有液晶的溶液采用蒸馏的方式分离出液晶，将预处理玻璃碎片置于氢氟酸溶液中浸泡，再经过滤得到含铟溶液和洁净玻璃碎片，洁净玻璃碎片即为上层玻璃基板和下层玻璃基板的玻璃基板碎片，将含铟溶液通入氢氟酸蒸发器中蒸干，得到富铟固体产物。本发明实现了对废弃LCD面板的再资源化，其方法简单，回收彻底，不会造成二次污染。

Description

一种废弃LCD面板再资源化方法

技术领域

本发明涉及废弃物回收方法，特别是涉及一种废弃LCD面板再资源化方法。

背景技术

液晶显示器因具有能耗低、色彩艳、无闪烁、无辐射、体积小、重量轻、易携带等优点而迅速成为市场热点。随着液晶显示技术的快速发展，液晶显示器的制造成本不断降低，目前正逐步取代传统的CRT显示屏，广泛应用于电脑、电视、移动电话等各类显示设备中。

LCD面板是液晶显示器的核心组件，其制造工艺复杂，合格率相当难控制，次品率高达30%-40%左右。如此高的次品率，以及大量报废的液晶显示器已成为废弃电子的重要组成部分。废弃的LCD面板中，含有稀有金属铟，以及含有汞、镉、铬、铅、PBDE等有毒有害材料，如不进行有效回收利用，不但造成资源浪费，还会对环境造成污染，威胁人类健康。LCD面板主要含有玻璃基板、ITO和液晶这三种材料。玻璃基板是LCD面板的关键原材料，一般是中性硼硅玻璃和无碱硅酸铝玻璃；ITO的主要成分是铟锡氧化物，金属铟是一种稀有金属，在地壳中的分布量很小而且分散，但它在电子信息业中具有不可替代的地位；液晶是LCD面板中不可或缺的显示材料，技术门槛高，合成工序复杂，价格昂贵。因此，需要采取科学有效的方法对LCD面板进行无害化处理并回收可再利用的二次资源。

申请号为200610088278.4的发明专利公开了一种液晶显示面板资源化处理方法，该发明用丙酮，氯仿，苯，二甲苯等有机溶液和硝酸、盐酸等无机酸进行浸泡。由于LCD面板的制造工艺复杂，所含金属种类较多，各金属的耐酸性不同，导致玻璃基板表面的金属镀膜去除不彻底，不利于玻璃基板的回收重用；而且用的酸的种类多，且没有对酸液进行回收，产生二次污染与资源浪费。

申请号为201110105636.9的发明专利公开了一种液晶显示屏玻璃基板回收方法，该方法把LCD面板分为含树脂黑色矩阵的、含铬黑色矩阵的和无矩阵的分别进行处理，处理工艺复杂，不够经济高效。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种回收彻底、经济实用且不会造成二次污染的废弃LCD面板再资源化方法。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明废弃LCD面板再资源化方法，其特点是按如下步骤进行：

a、将LCD面板在25~50℃温度下置于有机溶剂中浸泡12~24小时，然后配合人工剥离，去除LCD面板中的上层偏光片和下层偏光片，得到无偏光片的LCD板芯；

b、将所述LCD板芯晾干后破碎成直径小于15毫米的表面沾有液晶的玻璃碎片，将所述沾有液晶的玻璃碎片置于有机溶剂中，并以频率为50KHz、功率为50-100W的超声波清洗8-12分钟，使所述沾有液晶的玻璃碎片表面的液晶溶解在有机溶剂中，得到液固混合物；对所述液固混合物进行过滤，分别得到不含液晶的预处理玻璃碎片和含有液晶的溶液，对于所述含有液晶的溶液采用蒸馏的方式分离出液晶，并对蒸馏过程中挥发的有机溶剂进行回收；

所述步骤a和步骤b中的有机溶剂为丙酮、氯仿或甲苯；

c、将所述预处理玻璃碎片在常温下置于氢氟酸溶液中浸泡2-3小时，再经过滤分别得到含铟溶液和洁净玻璃碎片，所述洁净玻璃碎片即为上层玻璃基板和下层玻璃基板的玻璃基板碎片；

所述氢氟酸溶液的质量百分比浓度为10%-30%；

d、将所述含铟溶液通入氢氟酸蒸发器中蒸干得到富铟固体产物，蒸干过程中产生的蒸汽通过冷凝得到回收氢氟酸溶液，所述回收氢氟酸溶液通过浓度调整后在步骤c中进行再用。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明实现了对废弃LCD面板再资源化，其方法简单，回收彻底，不会造成二次污染；

2、本发明实现了用单一溶液去除了玻璃基板内表面的所有材料，得到洁净的玻璃基板碎片，可作为生产玻璃基板的原材料或玻璃产品制造的原材料或建筑材料添加料；

3、本发明采用蒸干溶液的方法得到了富铟固体产物，为后续的铟回收工艺提高了效率；

4、本发明采用蒸干溶液方法，实现了回收过程中氢氟酸的回收利用，避免产生新的污染物；

5、本发明处理工艺简单，回收设备成本低，容易实现工业化，适合中小批量的废弃液晶显示器面板的回收处理。

附图说明

图1为LCD面板的结构示意图；

图中标号：1为CF基板配向层；2为CF基板ITO面电极；3为OC层；4球状Spacer；5为BM黑色矩阵；6为RGB色层；7为液晶；8上层玻璃基板；9上层偏光片；10封接胶；11下层偏光片；12下层玻璃基板；13栅电极；14栅极绝缘层；15保护层；16为TFT基板ITO面电极；17为TFT基板配向层；18漏电极；19为n+a-Si片；20为I-a-Si片；21源电极。

具体实施方式

实施例1

参见图1，本实施例中废弃LCD面板再资源化方法，是按如下步骤进行：

a、将LCD面板在50℃温度下置于工业纯丙酮中浸泡13小时，LCD面板中大部分的上层偏光片9和下层偏光片11自动脱落，未脱落的偏光片用刷子人工刷除，得到无偏光片的LCD板芯；

b、将LCD板芯晾干后破碎成直径小于15毫米的表面沾有液晶7的玻璃碎片，将沾有液晶的玻璃碎片置于工业纯丙酮中，并以频率为50KHz、功率为80W的超声波清洗10分钟，使沾有液晶的玻璃碎片表面的液晶溶解在工业纯丙酮中，得到液固混合物；对液固混合物进行过滤，分别得到不含液晶的预处理玻璃碎片和含有液晶的溶液，将含有液晶的溶液通过SY-2000型旋转蒸发仪和真空泵,在压力为0.05Mpa，温度为40℃的条件下进行减压蒸馏20分钟，分离液晶与有机溶剂，并对蒸馏挥发的有机溶剂通过蛇形管循环水冷凝回收；

c、将预处理玻璃碎片在常温下置于质量百分比浓度为12%氢氟酸溶液中浸泡3小时，使预处理玻璃碎片表面的所有膜层（CF基板配向层1；CF基板ITO面电极2；OC层3；球状Spacer 4；BM黑色矩阵5；RGB色层6；栅电极13；封接胶10；栅极绝缘层14；保护层15；TFT基板ITO面电极16；TFT基板配向层17；漏电极18；n+a-Si片19；I-a-Si片20；源电极21）都溶解或脱落到氢氟酸溶液中，得到液固混合物，再经过滤分别得到含铟溶液和洁净玻璃碎片，洁净玻璃碎片即为上层玻璃基板8和下层玻璃基板12的玻璃基板碎片；

d、将所述含铟溶液通入氢氟酸蒸发器中，加热到120℃，使溶液汽化、闪蒸和分离，再将汽相送到冷凝器中冷凝成回收氢氟酸。回收氢氟酸溶液通过浓度调整后在步骤c中进行再用；蒸干后得到的富铟固体产物作为铟冶金的原材料。

实施例2

本实施例中废弃LCD面板再资源化方法，是按如下步骤进行：

a、将LCD面板在35℃温度下置于工业纯甲苯中浸泡18小时， LCD面板中大部分的上层偏光片9和下层偏光片11自动脱落，未脱落的偏光片用刷子人工刷除，得到无偏光片的LCD板芯；

b、将LCD板芯晾干后破碎成直径小于15毫米的表面沾有液晶7的玻璃碎片，将沾有液晶的玻璃碎片置于工业纯氯仿中，并以频率为50KHz、功率为100W的超声波清洗12分钟，使沾有液晶的玻璃碎片表面的液晶溶解在工业纯氯仿中，得到液固混合物；对液固混合物进行过滤，分别得到不含液晶的预处理玻璃碎片和含有液晶的溶液，将含有液晶的溶液通过SY-2000型旋转蒸发仪和真空泵，在压力为0.05Mpa、温度为40℃的条件下进行减压蒸馏20分钟，分离液晶与有机溶剂，并对蒸馏挥发的有机溶剂通过蛇形管循环水冷凝回收；

c、将预处理玻璃碎片在常温下置于质量百分比浓度为20%氢氟酸溶液中浸泡2.5小时，使预处理玻璃碎片表面的所有膜层（CF基板配向层1；CF基板ITO面电极2；OC层3；球状Spacer 4；BM黑色矩阵5；RGB色层6；栅电极13；封接胶10；栅极绝缘层14；保护层15；TFT基板ITO面电极16；TFT基板配向层17；漏电极18；n+a-Si片19；I-a-Si片20；源电极21）都溶解或脱落到氢氟酸溶液中，得到液固混合物，再经过滤分别得到含铟溶液和洁净玻璃碎片，洁净玻璃碎片即为上层玻璃基板8和下层玻璃基板12的玻璃基板碎片；

d、将所述含铟溶液通入氢氟酸蒸发器中，加热到120℃，使溶液汽化、闪蒸和分离，再将汽相送到冷凝器中冷凝成回收氢氟酸。回收氢氟酸溶液通过浓度调整后在步骤c中进行再用；蒸干后得到的富铟固体产物作为铟冶金的原材料。

实施例3

本实施例中废弃LCD面板再资源化方法，是按如下步骤进行：

a、将LCD面板在25℃温度下置于工业纯氯仿中浸泡24小时，LCD面板中大部分的上层偏光片9和下层偏光片11自动脱落，未脱落的偏光片用刷子人工刷除，得到无偏光片的LCD板芯；

b、将LCD板芯晾干后破碎成直径小于15毫米的表面沾有液晶7的玻璃碎片，将沾有液晶的玻璃碎片置于工业纯甲苯中，并以频率为50KHz、功率为80W的超声波清洗10分钟，使沾有液晶的玻璃碎片表面的液晶溶解在工业纯甲苯中，得到液固混合物；对液固混合物进行过滤，分别得到不含液晶的预处理玻璃碎片和含有液晶的溶液，将含有液晶的溶液通过SY-2000型旋转蒸发仪和真空泵，在压力为0.05Mpa、温度为40℃的条件下进行减压蒸馏20分钟，分离液晶与有机溶剂，并对蒸馏挥发的有机溶剂通过蛇形管循环水冷凝回收；

c、将预处理玻璃碎片在常温下置于质量百分比浓度为28%氢氟酸溶液中浸泡2小时，使预处理玻璃碎片表面的所有膜层（CF基板配向层1；CF基板ITO面电极2；OC层3；球状Spacer 4；BM黑色矩阵5；RGB色层6；栅电极13；封接胶10；栅极绝缘层14；保护层15；TFT基板ITO面电极16；TFT基板配向层17；漏电极18；n+a-Si片19；I-a-Si片20；源电极21）都溶解或脱落到氢氟酸溶液中，得到液固混合物，再经过滤分别得到含铟溶液和洁净玻璃碎片，洁净玻璃碎片即为上层玻璃基板8和下层玻璃基板12的玻璃基板碎片；

d、将所述含铟溶液通入氢氟酸蒸发器中，加热到120℃，使溶液汽化、闪蒸和分离，再将汽相送到冷凝器中冷凝成回收氢氟酸。回收氢氟酸溶液通过浓度调整后在步骤c中进行再用；蒸干后得到的富铟固体产物作为铟冶金的原材料。

Claims (1)

1.废弃LCD面板再资源化方法，其特征是按如下步骤进行：

a、将LCD面板在25~50℃温度下置于有机溶剂中浸泡12~24小时，然后配合人工剥离，去除LCD面板中的上层偏光片(9)和下层偏光片(11)，得到无偏光片的LCD板芯；

b、将所述LCD板芯晾干后破碎成直径小于15毫米的表面沾有液晶(7)的玻璃碎片，将所述沾有液晶的玻璃碎片置于有机溶剂中，并以频率为50KHz、功率为50-100W的超声波清洗8-12分钟，使所述沾有液晶(7)的玻璃碎片表面的液晶溶解在有机溶剂中，得到液固混合物；对所述液固混合物进行过滤，分别得到不含液晶(7)的预处理玻璃碎片和含有液晶(7)的溶液，对于所述含有液晶(7)的溶液采用蒸馏的方式分离出液晶(7)，并对蒸馏过程中挥发的有机溶剂进行回收；

所述步骤a和步骤b中的有机溶剂为丙酮、氯仿或甲苯；

c、将所述预处理玻璃碎片在常温下置于氢氟酸溶液中浸泡2-3小时，再经过滤分别得到含铟溶液和洁净玻璃碎片，所述洁净玻璃碎片即为上层玻璃基板(8)和下层玻璃基板(12)的玻璃基板碎片；

所述氢氟酸溶液的质量百分比浓度为10%-30%；

d、将所述含铟溶液通入氢氟酸蒸发器中蒸干得到富铟固体产物，蒸干过程中产生的蒸汽通过冷凝得到回收氢氟酸溶液，所述回收氢氟酸溶液通过浓度调整后在步骤c中进行再用。