CN106338069A - 对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种采用热解的方法直接处理废液晶显示面板，使其中的有机膜片和液晶能够被充分分解，从而避免二次污染，实现废液晶显示面板的低成本、无污染和大规模工业化处理。本发明所涉及的对废液晶显示面板直接进行热解处理的方法，其特征在于，包括以下工序：工序一：将液晶显示面板送往密封式破碎机中破碎成粒径不超过5cm的固体混合物；工序二：将破碎后的固体混合物送往热解炉中，通入天然气，并控制热解炉内的氧气含量不超过2.5%(V/V)，热解温度为600‑800°C，热解时间为20‑40min；工序三：热解后产生的气体由热解炉上方的烟气出口送往二燃室，与助燃气体混合进行二次燃烧，燃烧时间不少于2s，燃烧温度1100~1300°C。

Description

对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法

技术领域

本发明属于环保领域，具体涉及一种对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法。

技术背景

液晶显示面板作为液晶显示器的重要组成部分，广泛存在于电视机、电脑以及其他的显示设备中，这些设备废弃后会造成大量的液晶显示面板需要处理。液晶显示面板通常是由液晶材料、偏光膜、玻璃基板、导电薄膜和塑料框架等部件组成。液晶材料通常由10到25种不同的材料构成，含有联苯、环己烷等化合物和氰基、氟、溴、氯等基团。偏光膜中含有铬、镍、黑铬、铁及其氧化物、钼及其氧化物以及黑色高分子聚合物树脂等。

专利文献（申请号为：2006100882784.4）中公开了一种采用有机溶剂浸泡的方式去除偏光膜和塑料框，或者通过切割的方式分离塑料框。但采用的有机溶剂多为丙酮、氯仿、苯等，有毒且挥发性强，易造成二次污染。而且由于不同品牌和年代的液晶显示面板中的液晶材料成分不同、分离难度大、成分高，难以被再次回用利用。

专利文献（申请号为：201510551419.0）公开了从废旧液晶屏中综合回收铟、玻璃和偏光片的方法：采用吸盘拉开液晶屏的方法分离液晶、偏光片等，然后采用机械磨剥的方法分离铟，但是该方法只适用于完整的液晶显示面板，对于破损的液晶显示面板难以适用。并且，采用人工加机械分离的方法分离偏光片、塑料框等方法，效率低，而且工人易与液晶发生直接接触，危害到身体。

专利文献（申请号为：200910223247.9）公开了一种废液晶显示器无害化热处理方法：采用热解的方法进行处理，热解是在在500°C氮气保护下进行，反应后生成的热解气进行二次燃烧处理。由于采用的间接加热无氧热解，传热效率低，不利于热解的快速进行。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种采用热解的方法直接处理废液晶显示面板，使其中的有机偏光膜片和液晶能够被充分分解，从而避免二次污染，实现废液晶显示面板的低成本、无污染和大规模工业化处理。

本发明为了实现上述目的，采用了以下方案：

本发明提供一种对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法，其特征在于，包括以下工序：工序一：将液晶显示面板送往密封式破碎机中破碎成粒径不超过5cm的固体混合物，在破碎的同时，将密封式破碎机中在破碎时产生的粉尘和挥发性气体抽吸送至热解炉的二燃室作为助燃空气；工序二：将破碎后的固体混合物送往热解炉中，通入天然气，并控制热解炉内的氧气含量不超过2.5%(V/V)，使天然气进行不完全燃烧从而直接对固体混合物进行接触加热，使得固体混合物充分热解，热解温度为600-800°C，热解时间为20-40min，使有机偏光膜和液晶直接被分解掉，得到无污染的热解混合物；工序三：热解后产生的气体由热解炉上方的烟气出口送往二燃室，与助燃气体混合进行二次燃烧，烟气在二燃室内停留时间不少于2s，燃烧温度1100~1300°C，同时控制二燃室出口烟气中氧气含量不低于10%(V/V)，并在燃烧过程中，根据燃烧温度调节通入的天然气的量，以补充燃烧过程中需要的热量，以从密封式破碎机抽取的空气做为助燃空气，二次燃烧产生的烟气经无害化处理后直接排放。

进一步地，本发明提供的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法还可以具有以下特征：在工序二中，热解炉内的转轴是以0.5~2rpm的速度带动旋转耙旋转来搅动固体混合物。

进一步地，本发明提供的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法还可以具有以下特征：在工序二中，热解炉内的氧气含量不超过2.2%(V/V)。

进一步地，本发明提供的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法还可以具有以下特征：在工序二中，热解温度为800°C，热解时间为20min。

进一步地，本发明提供的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法还可以具有以下特征：在工序三中，燃烧温度为1250~1300°C。

进一步地，本发明提供的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法还可以具有以下特征：在工序三中，二燃室出口烟气中的氧气含量不低于13%(V/V)。

进一步地，本发明提供的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法还可以具有以下特征：在工序三中，无害化处理为：对烟气进行脱硝、脱酸性气体、活性炭吸附和除尘处理。

进一步地，本发明提供的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法还可以具有以下特征：工序二中得到的热解混合物用于进一步的提取铟锡，提取铟锡后剩余的含有热解碳的废玻璃用于进一步制备泡沫玻璃。

发明的作用与效果

本发明提供的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法，采用破碎-直接加热高温热解的方法直接处理废液晶显示面板，可以避免工人与液晶发生接触，使其中的有机偏光膜和液晶等有机物通过热解直接被分解掉，由于是直接加热，在热解炉的升温速度超过100°C/min，热解速率快，在超过600°C下进行热解，可以实现液晶面板中的有机物的充分分解，分解率可达99%以上，热解产物在热解炉内进行不完全燃烧而进一步分解，不完全燃烧的气体产物则送往二燃室内进行二次燃烧，使其中的有机物充分分解。实现了废液晶显示面板的低成本、无污染和大规模工业化处理。

附图说明

图 1 为本发明实施例中的热解炉的结构示意图；

图 2 为本发明实施例的工艺流程图；和

图 3 为本发明实施例一至四的热解处理效果示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明涉及的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法的具体实施方案进行详细地说明。

本实施例涉及的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法都是在图1所示的热解炉中进行的。

如图1所示，整个炉膛是桶形，内部用耐热合金隔板1分层隔开，炉体由耐热合金制成，内部砌有耐火材料，隔板1上有开孔，上下两块隔板1的孔是错开的，同时隔板1中间高周边低，倾角3~5°。中间有一旋转轴2，工作时不停地以转速0.5~2rpm进行转动，旋转轴2上间距安装有旋转耙3，用于搅动隔板1上的破碎了的废液晶显示屏。每层装有一个燃烧器4，燃料为天然气。顶部开口用于装填原料，另一个开口用于排放热解气体。炉膛的最下面有一开口，用于将热解残渣排放出去。

<实施例一>

如图2所示，本实施例一提供的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法，包括以下工序：

工序一（P1）：

将液晶显示面板送往密封式齿辊破碎机中破碎成粒径不超过5cm的固体混合物，采用风机抽吸密封式齿辊破碎机破碎时产生的含有粉尘和挥发性气体的废气，抽吸后的废气送往热解炉的二燃室用于作为助燃空气；

工序二（P2）：

将破碎后的固体混合物由皮带输送机送往热解炉中，通入天然气和助燃空气，通过控制通入的天然气和助燃空气的比例来控制热解炉内的氧气含量不超过1.8%(V/V)，热解所需热量由天然气经由燃烧器不完全燃烧供给，对固体混合物进行直接接触加热，使得固体混合物充分热解，热解温度为750°C，热解时间为25min，使有机偏光膜和液晶直接被分解掉，得到无污染的热解混合物；

在上述热解过程中，固体混合物是由旋转耙3带动不停地翻转，同时部分固体混合物由隔板1上的开口孔落入下一层隔板1，隔板1的倾角为4°，旋转轴2的转速为0.8rpm，然后固体混合物再在下一层隔板上被旋转耙3搅动，这样逐层落下，直到由下面的排放口将固体混合物作为热解废渣排出热解炉，热解炉中排出的热解废渣为含有热解碳的玻璃残渣，可用于进一步的提取铟锡，提取铟锡后的残渣则用于制备泡沫玻璃；

工序三（P3）：

热解后产生的气体由热解炉上方的烟气出口送往二燃室，与助燃气体混合进行二次燃烧，烟气在二燃室内停留时间不少于2s，燃烧温度1200~1250°C，同时控制二燃室出口烟气中氧气含量为13.4%(V/V)，并在燃烧过程中，根据燃烧温度调节喷嘴喷入的天然气的量，以补充燃烧过程中需要的热量，以从密封式齿辊破碎机抽取的空气做为助燃空气，二次燃烧产生的烟气经过烟气净化系统（现有技术）进行进一步的脱硝脱酸性气体、活性炭吸附和除尘处理后直接排放。

本实施例一中，如图3所示，废液晶面板中有机物的分解率为99.3wt.%，这里分解率是指液晶面板中的有机物质量在热解后的质量损失率，净化后的烟气成分无污染，可直接排放。

<实施例二>

如图2所示，本实施例二提供的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法，包括以下工序：

工序一（P1）：

将液晶显示面板送往密封式齿辊破碎机中破碎成粒径不超过5cm的固体混合物，采用风机抽吸密封式齿辊破碎机破碎时产生的含有粉尘和挥发性气体的废气，抽吸后的废气送往热解炉的二燃室用于作为助燃空气；

工序二（P2）：

将破碎后的固体混合物由皮带输送机送往热解炉中，通入天然气和助燃空气，通过控制通入的天然气和助燃空气的比例控制热解炉内的氧气含量不超过2.4%(V/V)，热解所需热量由天然气经由燃烧器不完全燃烧供给，对固体混合物进行直接接触加热，使得固体混合物充分热解，热解温度为600°C，热解时间为40min，使有机偏光膜和液晶直接被分解掉，得到无污染的热解混合物；

在上述热解过程中，固体混合物是由旋转耙3带动不停地翻转，同时部分固体混合物由隔板1上的开口孔落入下一层隔板1，隔板1的倾角为5°，旋转轴2的转速为0.5rpm，然后固体混合物再在下一层隔板上被旋转耙3搅动，这样逐层落下，直到由下面的排放口将固体混合物作为热解废渣排出热解炉，热解炉中排出的热解废渣为含有热解碳的玻璃残渣，可用于进一步的提取铟锡，提取铟锡后的残渣则用于制备泡沫玻璃；

工序三（P3）：

热解后产生的气体由热解炉上方的烟气出口送往二燃室，与助燃气体混合进行二次燃烧，烟气在二燃室内停留时间不少于2s，燃烧温度1100~1150°C，同时控制二燃室出口烟气中氧气含量为12.5%(V/V)，并在燃烧过程中，根据燃烧温度调节喷嘴喷入的天然气的量，以补充燃烧过程中需要的热量，以从密封式齿辊破碎机抽取的空气做为助燃空气，二次燃烧产生的烟气经过烟气净化系统（现有技术）进行进一步的脱硝脱酸性气体、活性炭吸附和除尘处理后直接排放。

本实施例二中，如图3所示，废液晶面板中有机物的分解率为99.4wt.%，净化后的烟气成分无污染，可直接排放。

<实施例三>

如图2所示，本实施例三提供的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法，包括以下工序：

工序一（P1）：

将液晶显示面板送往密封式齿辊破碎机中破碎成粒径不超过5cm的固体混合物，采用风机抽吸密封式齿辊破碎机破碎时产生的含有粉尘和挥发性气体的废气，抽吸后的废气送往热解炉的二燃室用于作为助燃空气；

工序二（P2）：

将破碎后的固体混合物由皮带输送机送往热解炉中，通入天然气和助燃空气，通过控制通入的天然气和助燃空气的比例控制热解炉内的氧气含量不超过2.2%(V/V)，热解所需热量由天然气经由燃烧器不完全燃烧供给，对固体混合物进行直接接触加热，使得固体混合物充分热解，热解温度为800°C，热解时间为20min，使有机偏光膜和液晶直接被分解掉，得到无污染的热解混合物；

在上述热解过程中，固体混合物是由旋转耙3带动不停地翻转，同时部分固体混合物由隔板1上的开口孔落入下一层隔板1，隔板1的倾角为3°，旋转轴2的转速为2rpm，然后固体混合物在下一层隔板1上被旋转耙3搅动，这样逐层落下，直到由下面的排放口将固体混合物作为热解废渣排出热解炉，热解炉中排出的热解废渣为含有热解碳的玻璃残渣，可用于进一步的提取铟锡，提取铟锡后的残渣则用于制备泡沫玻璃；

工序三（P3）：

热解后产生的气体由热解炉上方的烟气出口送往二燃室，与助燃气体混合进行二次燃烧，烟气在二燃室内停留时间不少于2s，燃烧温度1250~1300°C，同时控制二燃室出口烟气中氧气含量为13.1%(V/V)，并在燃烧过程中，根据燃烧温度调节喷嘴喷入的天然气的量，以补充燃烧过程中需要的热量，以从密封式齿辊破碎机抽取的空气做为助燃空气，二次燃烧产生的烟气经过烟气净化系统（现有技术）进行进一步的脱硝脱酸性气体、活性炭吸附和除尘处理后直接排放。

本实施例三中，如图3所示，废液晶面板中有机物的分解率为99.9wt.%，净化后的烟气成分无污染，可直接排放。

<实施例四>

如图2所示，本实施例四提供的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法，包括以下工序：

工序一（P1）：

将液晶显示面板送往密封式齿辊破碎机中破碎成粒径不超过5cm的固体混合物，采用风机抽吸密封式齿辊破碎机破碎时产生的含有粉尘和挥发性气体的废气，抽吸后的废气送往热解炉的二燃室用于作为助燃空气；

工序二（P2）：

将破碎后的固体混合物由皮带输送机送往热解炉中，通入天然气和助燃空气，通过控制通入的天然气和助燃空气的比例控制热解炉内的氧气含量不超过2.3%(V/V)，热解所需热量由天然气经由燃烧器不完全燃烧供给，对固体混合物进行直接接触加热，使得固体混合物充分热解，热解温度为700°C，热解时间为30min，使有机偏光膜和液晶直接被分解掉，得到无污染的热解混合物；

在上述热解过程中，固体混合物是由旋转耙3带动不停地翻转，同时部分固体混合物由隔板1上的开口孔落入下一层隔板1，隔板1的倾角为3°，旋转轴2的转速为1.5rpm，然后固体混合物在下一层隔板1上被旋转耙3搅动，这样逐层落下，直到由下面的排放口将固体混合物作为热解废渣排出热解炉，热解炉中排出的热解废渣为含有热解碳的玻璃残渣，可用于进一步的提取铟锡，提取铟锡后的残渣则用于制备泡沫玻璃；

工序三（P3）：

热解后产生的气体由热解炉上方的烟气出口送往二燃室，与助燃气体混合进行二次燃烧，烟气在二燃室内停留时间不少于2s，燃烧温度1150~1200°C，同时控制二燃室出口烟气中氧气含量为12.8%(V/V)，并在燃烧过程中，根据燃烧温度调节喷嘴喷入的天然气的量，以补充燃烧过程中需要的热量，以从密封式齿辊破碎机抽取的空气做为助燃空气，二次燃烧产生的烟气经过烟气净化系统（现有技术）进行进一步的脱硝脱酸性气体、活性炭吸附和除尘处理后直接排放。

本实施例四中，如图3所示，废液晶面板中有机物的分解率为99.6wt.%，净化后的烟气成分无污染，可直接排放。

实施例的作用与效果：

根据本实施例一至四提供的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法，由于采用破碎-直接加热高温热解的方法直接处理废液晶显示面板，可以避免工人与液晶发生接触，使其中的有机偏光膜和液晶等有机物通过热解直接被分解掉，由于是直接加热，热解炉的升温速度超过100°C/min，热解速率快，在超过600°C下进行热解，可以实现液晶面板中的有机物的充分分解，分解率可达99%以上，热解产物在热解炉内进行不完全燃烧而进一步分解，不完全燃烧的气体产物则送往二燃室内进行二次燃烧，使其中的有机物充分分解；从热解炉排出的热解废渣则可以直接用于制备泡沫玻璃。实现了废液晶显示面板的低成本、无污染和大规模工业化处理。

以上实施例仅仅是对本发明技术方案所做的举例说明。本发明所涉及的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法并不仅仅限定于在以上实施例中所描述的内容，而是以权利要求所限定的范围为准。本发明所属领域技术人员在该实施例的基础上所做的任何修改或补充或等效替换，都在本发明的权利要求所要求保护的范围内。

Claims (8)

1.一种对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法，其特征在于，包括以下工序：

工序一：

将液晶显示面板送往密封式破碎机中破碎成粒径不超过5cm的固体混合物，在破碎的同时，将密封式破碎机中在破碎时产生的粉尘和挥发性气体抽吸送至热解炉的二燃室作为助燃空气；

工序二：

将破碎后的所述固体混合物送往所述热解炉中，通入天然气和助燃空气，通过控制通入的天然气和助燃空气的比例控制所述热解炉内的氧气含量不超过2.5%(V/V)，使天然气进行不完全燃烧从而直接对所述固体混合物进行接触加热，使得固体混合物充分热解，热解温度为600-800°C，热解时间为20-40min，使有机偏光膜和液晶直接被分解掉，得到无污染的热解混合物；

工序三：

热解后产生的气体由热解炉上方的烟气出口送往所述二燃室，与所述助燃气体混合进行二次燃烧，烟气在二燃室内停留时间不少于2s，燃烧温度1100~1300°C，同时控制二燃室出口烟气中氧气含量不低于10%(V/V)，并在燃烧过程中，根据燃烧温度调节通入的天然气的量，以补充燃烧过程中需要的热量，以从所述密封式破碎机抽取的空气做为助燃空气，二次燃烧产生的烟气经无害化处理后直接排放。

2.根据权利要求1所述的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法，其特征在于：

其中，在所述工序二中，所述热解炉内的转轴是以0.5~2rpm的速度带动旋转耙旋转来搅动所述固体混合物。

3.根据权利要求1所述的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法，其特征在于：

其中，在所述工序二中，所述热解炉内的氧气含量不超过2.2%(V/V)。

4.根据权利要求1所述的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法，其特征在于：

其中，在所述工序二中，热解温度为800°C，热解时间为20min。

5.根据权利要求1所述的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法，其特征在于：

其中，在所述工序三中，燃烧温度为1250~1300°C。

6.根据权利要求1所述的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法，其特征在于：

其中，在所述工序三中，二燃室出口烟气中的氧气含量不低于13%(V/V)。

7.根据权利要求1所述的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法，其特征在于：

其中，在所述工序三中，所述无害化处理为：对所述烟气进行脱硝、脱酸性气体、活性炭吸附和除尘处理。

8.根据权利要求1所述的对废液晶显示面板进行直接热解处理的方法，其特征在于：

其中，所述工序二中得到的所述热解混合物用于进一步的提取铟锡，提取铟锡后剩余的含有热解碳的废玻璃用于进一步制备泡沫玻璃。