CN111633002A - 废弃液晶屏中玻璃基板与偏光膜的回收方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种废弃液晶屏中玻璃基板与偏光膜的回收方法及装置，该方法主要包括废弃液晶屏的预热、破碎、风选及浮选等一系列处理工序，该装置主要由加热箱、破碎机、浮选机依工序顺次设置而构成，能够对废弃液晶屏进行规模化、高效率、高浮选率、绿色、无害地回收，实现了废弃液晶屏中的玻璃基板与偏光膜高效、无害分离的效果，为玻璃基板与偏光膜的进一步绿色应用创造条件，同时改善了现有技术环境污染严重的问题。
Description
技术领域
本发明属于电子废弃物处理技术领域，具体涉及一种废弃液晶屏中玻璃基板与偏光膜的回收方法及装置。
背景技术
目前液晶显示屏广泛应用于液晶显示器、液晶电视、笔记本电脑、平板电脑和手机等领域。液晶显示屏的优点是耗电量低、体积小、辐射低。随着液晶显示屏在各类电子设备中的广泛应用及产品使用功能的结束，大量含液晶显示屏的电子设备进入废物流亟待处理。废弃液晶屏如不经合理处置而直接丢弃环境中，其内所含液晶及重金属等物质易对环境和人体健康造成威胁；同时废弃液晶屏含有玻璃基板、偏光膜、ITO镀膜等可资源化再生材料，直接废弃也是一种资源的浪费，因此如何科学有效的处理废弃液晶屏已成为越来越重要的社会环境问题。
专利申请号为CN200610088278.4的发明专利公开了一种液晶显示面板资源化处理方法，利用有机溶剂溶解分离偏光膜和液晶。此方法简单，易操作，但是使用大量有机溶剂，容易造成二次污染，并且处理时间较长，效率不高，不适合大规模处理，且分离后的有机物，仍然需要焚烧或者填埋。
专利申请号为CN200910024354.9的发明专利公开了一种废薄膜晶体管液晶显示器资源化处理方法，将液晶显示器在半封闭操作台拆解后，将液晶面板用热冲击老化偏光膜，再手工剥离，之后用洗洁精超声清洗液晶分子，从而得到含铟玻璃。此方法实现了有机材料的分类回收，但是清洗的废水如不处理会造成环境污染，而回收到的液晶也没有二次利用的价值，同时手工剥离偏光膜费时费力，效率低，容易割伤操作人员。
专利申请号为CN201210122858.6的发明专利公开了一种废旧液晶显示器的玻璃面板产业化回收方法及装置，其特征是将玻璃基板放置于传送带上，膜层所在一面朝上，利用玻璃基板与传送带的静摩擦力实现玻璃基板自锁与定位；通过磨削实现LCD玻璃基片与膜层分离，然后对磨屑进行收集而获得铟冶金原材料；最终磨削后的玻璃基片依次进行粉碎、有机溶剂浸泡与离心分离，实现了玻璃与偏光片分类回收。该种方式磨削难度大，不易控制，成本高，且磨削环境差，效率低。
由上述可知，现有专利文献中已给出的技术方案或多或少存在一些不足之处，本发明意在提供新的技术方案，以实现废弃液晶屏中的玻璃基板与偏光膜高效、无害分离的效果，为玻璃基板与偏光膜的进一步绿色应用创造条件。
发明内容
针对现有技术的不足之处，本发明提供了一种废弃液晶屏中玻璃基板与偏光膜的回收方法及装置，以实现废弃液晶屏中的玻璃基板与偏光膜高效、无害分离的效果，为玻璃基板与偏光膜的进一步绿色应用创造条件，同时改善现有技术环境污染严重的问题。
本发明内容公开的废弃液晶屏中玻璃基板与偏光膜的回收方法，包括：
升温加热箱至预设温度，所述预设温度为200℃-250℃；
置入废弃液晶屏于加热箱中并在该预设温度下保温预设时间后取出，所述预设时间为27-33分钟；
将预热保温后的废弃液晶屏破碎成预设粒度值的废弃液晶屏颗粒，所述预设粒度值为1-1.5mm；
对废弃液晶屏颗粒浮选分离，得到玻璃基板颗粒和偏光膜颗粒。
进一步地，对废弃液晶屏颗粒浮选分离包括：
对破碎到预设粒度值的废弃液晶屏颗粒风选，得到较小粒度值的液晶屏小颗粒；
对所述液晶屏小颗粒进行浮选分离，得到玻璃基板颗粒和偏光膜颗粒。
进一步地，所述预设时间为30分钟。
废弃液晶屏中玻璃基板与偏光膜的回收装置，包括：
加热箱；
破碎机，用于破碎预热保温后的废弃液晶屏；
浮选机，用于对破碎成颗粒状的废弃液晶屏浮选分离，以得到玻璃基板颗粒和偏光膜颗粒；
其中，所述加热箱、破碎机、浮选机依工序顺次设置。
进一步地，所述破碎机包括：
第一破碎段；
第二破碎段，与所述第一破碎段相连接；及
破碎主轴，其穿过所述第一破碎段和第二破碎段，所述破碎主轴具有剪切刀轴部分和搅拌叶轮固定部分；
其中，所述第一破碎段的内壁设有环形定刀，所述环形定刀与所述剪切刀轴部分相配合，以对进入所述破碎机的废弃液晶屏进行破碎作业；所述第二破碎段的内腔设有固定于所述搅拌叶轮固定部分的搅拌叶轮，所述搅拌叶轮具有朝向所述第一破碎段方向的开口，所述开口内设置有多个以所述破碎主轴轴线为中心环形阵列的磨盘刀片。
进一步地，所述第二破碎段的上部留置有一风选通道，所述风选通道中安装有风机、用于风选出所述液晶屏小颗粒并使其流经到所述浮选机。
进一步地，所述浮选机包括：
一容置空间；
一设置于所述容置空间内的隔板，所述隔板将所述容置空间分隔成浮选腔和浮选循环通道；
一与所述隔板相连接的格子板，所述格子板置于所述浮选腔内将所述浮选腔分割成上、下浮选腔；
一延伸至所述下浮选腔内的空心旋转轴；及
一位于所述下浮选腔内的浮选增效组件；
其中，所述浮选循环通道与所述上、下浮选腔相连通；经所述空心旋转轴输送而来的液晶屏小颗粒通过所述浮选增效组件后，一部分玻璃基板颗粒被格子板格挡在所述的下浮选腔内，另一部分由玻璃基板颗粒和偏光膜颗粒组成的混合颗粒透过所述格子板进入所述上浮选腔内；所述混合颗粒中的偏光膜颗粒经所述浮选机的出料口出料，所述混合颗粒中的玻璃基板颗粒下沉经所述浮选循环通道再次进入所述下浮选腔内。
进一步地，所述浮选增效组件包括：
一连接于所述空心旋转轴下端的叶片旋转件；及
一固定设置于所述下浮选腔底部的叶片定子件；
其中，所述叶片旋转件和叶片定子件相互配合作用，以使所述液晶屏小颗粒相互撞击。
进一步地，所述浮选增效组件还包括一空气分配器，所述空气分配器设置于所述空心旋转轴的出口处。
进一步地，所述浮选机还包括一中心筒，所述中心筒设置于所述空心旋转轴与所述浮选增效组件之间。
通过上述技术方案的启示可知，可归纳出本发明较为重要的几点有益效果：
1、将废弃液晶屏在200-250℃温度区间内进行预加热，能够有效保证玻璃基板与偏光膜预分离效果最理想，同时可以避免废弃液晶屏中的有机物挥发造成环境污染；
2、预加热后的废弃液晶屏中在破碎机中先破后磨，细化到所需粒度，并且利用破碎机中的风机风选出较小粒度值的液晶屏小颗粒，对废弃液晶屏颗粒进行预分离，从而可以有效提高后续浮选工序的效率；
3、通过浮选增效组件的叶片旋转件的搅拌，可为进入浮选机的液晶屏小颗粒的浮选提供优良的紊流环境，使得玻璃基板颗粒和偏光膜颗粒的浮选分离效率可以达到90％以上，最终实现玻璃基板与偏光片的分类回收；
4、通过设置于空心旋转轴出口处的空气分配器，可以在空气进入叶片旋转件工作区之前对其进行预分散，有助于细化气泡，进一步提高浮选效率；
5、废弃液晶屏通过预热、破碎、风选及浮选等一系列处理工序，实现了玻璃基板与偏光膜高效、无害分离的效果，为玻璃基板与偏光膜的进一步绿色应用创造条件，同时改善了现有技术环境污染严重的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所公开的回收方法操作步骤示意图；
图2为本发明所公开的回收装置设备之间的连接示意图；
图3为本发明中破碎机的结构示意图；
图4为本发明中浮选机的结构示意图。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接、电连接，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图对本申请实施例进行详细说明。
参见图1所示，本申请实施例所公开的废弃液晶屏中玻璃基板与偏光膜的回收方法，包括以下步骤：
S1、将加热箱升温至200℃-250℃的预设温度；这个温度是保证玻璃基板与偏光膜预分离最理想的状态，同时可以避免废弃液晶屏中的有机物挥发造成环境污染。
S2、将废弃液晶屏置于加热箱中并在该预设温度下保温27-33分钟的预设时间后取出；经过试验证明，最佳保温时间为30分钟。
S3、将预热保温后的废弃液晶屏投入破碎机1中破碎成预设粒度值的废弃液晶屏颗粒，其中预设粒度值为1-1.5mm。
S4、对废弃液晶屏颗粒浮选分离，得到玻璃基板颗粒和偏光膜颗粒。
进一步地，对废弃液晶屏颗粒浮选分离包括：
S41、利用破碎机1中的风机15对破碎到预设粒度值的废弃液晶屏颗粒风选，得到较小粒度值的液晶屏小颗粒，液晶屏小颗粒是由平均粒度值小于1.3mm的玻璃基板颗粒和偏光膜颗粒组成的混合颗粒；风选是对废弃液晶屏颗粒进行预分离，从而可以有效提高后续浮选工序的效率。
S42、将风选出的液晶屏小颗粒在浮选机2中进行浮选分离，得到玻璃基板颗粒和偏光膜颗粒。至此，即实现了玻璃基板与偏光片的分类回收，而且废弃液晶屏颗粒通过风选的预分离后，最终玻璃基板颗粒和偏光膜颗粒的浮选分离效率可以达到90％以上。
上述的加热箱、破碎机1、浮选机2依工序顺次设置，构成废弃液晶屏中玻璃基板与偏光膜的回收装置，参见图2所示。其中，破碎机1用于破碎预热保温后的废弃液晶屏；浮选机2用于对破碎成颗粒状的废弃液晶屏浮选分离，以得到玻璃基板颗粒和偏光膜颗粒。
参见图3所示，破碎机1包括第一破碎段11、第二破碎段12及破碎主轴13，第二破碎段12与第一破碎段11相连接，破碎主轴13穿过第一破碎段11和第二破碎段12，破碎主轴13具有剪切刀轴部分131和搅拌叶轮固定部分132；其中，第一破碎段11的内壁设有环形定刀111，环形定刀111与剪切刀轴部分131相配合，以对进入破碎机1的废弃液晶屏进行破碎作业；第二破碎段12的内腔设有固定于搅拌叶轮固定部分132的搅拌叶轮14，搅拌叶轮14具有朝向第一破碎段11方向的开口141，开口141内设置有多个以破碎主轴13轴线为中心环形阵列的磨盘刀片142。待破碎的废弃液晶屏从设于第一破碎段11上方的进料口112进入破碎机1内，先由旋转的破碎主轴13的剪切刀轴部分131对其剪切，再经过环形定刀111的切割，变成块状的废弃液晶屏，之后进入到第二破碎段12，经过搅拌叶轮14的搅动，使其充分与磨盘刀片142接触，进而得到二次破碎，最终破碎成粒度值为1-1.5mm的废弃液晶屏颗粒。
第二破碎段12的上部留置有一风选通道121，风选通道121中安装有风机15、用于风选出液晶屏小颗粒并使其流经到浮选机2。风机15对破碎成粒度值为1-1.5mm的废弃液晶屏颗粒风选，得到较小粒度值的液晶屏小颗粒，液晶屏小颗粒是由平均粒度值小于1.3mm的玻璃基板颗粒和偏光膜颗粒组成的混合颗粒；风选是对废弃液晶屏颗粒进行预分离，从而可以有效提高后续浮选工序的效率。
参见图4所示，浮选机2包括容置空间20、隔板21、格子板22、空心旋转轴23及浮选增效组件24，隔板21设置于容置空间20内、将其分隔成浮选腔201和浮选循环通道202；格子板22与隔板21相连接，格子板22置于浮选腔201内将其分割成上、下浮选腔201a、201b；空心旋转轴23延伸至下浮选腔201b内；浮选增效组件24位于下浮选腔201b内；浮选循环通道202与上、下浮选腔201a、201b相连通；经空心旋转轴23输送而来的液晶屏小颗粒通过浮选增效组件24后，一部分玻璃基板颗粒被格子板22格挡在下浮选腔201b内，另一部分由玻璃基板颗粒和偏光膜颗粒组成的混合颗粒透过格子板22进入上浮选腔201a内；混合颗粒中的偏光膜颗粒经浮选机2的出料口203出料，混合颗粒中的玻璃基板颗粒下沉经浮选循环通道202再次进入下浮选腔201b内。具体地，由破碎机1的风机15风选出的液晶屏小颗粒从空心旋转轴23上端进入浮选机2内的浮选液中，其大致分离过程按图中箭头所示的流向行进，利用玻璃基板和偏光膜密度不同的特点，在浮选液中通过格子板22进行玻璃基板颗粒和偏光膜颗粒的分离，格子板22不仅可以改善浮选腔201内的紊流环境，也可以将绝大部分玻璃基板颗粒阻挡在下浮选腔201b内并沉入到浮选机2的底部，在浮选机2停止工作后，直接倾倒即可得到玻璃基板颗粒，而偏光膜颗粒经浮选机2的出料口203出料，至此通过浮选分离获得细小颗粒的废玻璃料和废偏光膜料，为玻璃基板和偏光膜的进一步绿色利用创造条件。进一步地，作为一种优选的实施结构，为了防止物料中杂物堵塞格子板22，格子板22采用角钢制成，可拆卸地与隔板21相连接。
该实施例中，浮选增效组件24的一个具体实施结构是，其包括叶片旋转件241及叶片定子件242，叶片旋转件241连接在空心旋转轴23下端，叶片定子件242固定设置于下浮选腔201b的底部且与叶片旋转件241相互配合作用，以使液晶屏小颗粒相互撞击，进一步细化成粒度值更小的颗粒。通过叶片旋转件241的搅拌，可为液晶屏小颗粒的浮选提供优良的紊流环境，浮选效率可达90％以上。
在另一个实施例中，浮选增效组件24还可以包括一空气分配器243，空气分配器243设置于空心旋转轴23的出口处。具体地，空气分配器243安装在叶片旋转件241的中部，其为一壁上带小孔的圆筒，起到空气进入叶片旋转件241工作区之前的预分散作用，有助于细化气泡，进一步提高浮选效率。
在另一个实施例中，浮选机2还可以包括一中心筒25，中心筒25设置于空心旋转轴23与浮选增效组件24之间。中心筒25具有存储功能、用于临时存放从空心旋转轴23输送过来的液晶屏小颗粒。
由上述可知，本发明所公开的废弃液晶屏中玻璃基板与偏光膜的回收方法及装置，具有预热、破碎、风选及浮选等一系列处理工序，能够对废弃液晶屏进行规模化、高效率、高浮选率、绿色、无害地回收，实现了废弃液晶屏中的玻璃基板与偏光膜高效、无害分离的效果，为玻璃基板与偏光膜的进一步绿色应用创造条件，同时改善了现有技术环境污染严重的问题。
需再次强调的是，在本发明中，仅描述了某些示例性实施例，用于对本申请进行说明，正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过本申请给出的具体实施例，通过不同的方式组合出新的实施例，因此，上述实施例被认为本质上是示例性的而非限制性的。
Claims (10)
1.废弃液晶屏中玻璃基板与偏光膜的回收方法，其特征在于，包括：
升温加热箱至预设温度，所述预设温度为200℃-250℃；
置入废弃液晶屏于加热箱中并在该预设温度下保温预设时间后取出，所述预设时间为27-33分钟；
将预热保温后的废弃液晶屏破碎成预设粒度值的废弃液晶屏颗粒，所述预设粒度值为1-1.5mm；
对废弃液晶屏颗粒浮选分离，得到玻璃基板颗粒和偏光膜颗粒。
2.如权利要求1所述的废弃液晶屏中玻璃基板与偏光膜的回收方法，其特征在于，对废弃液晶屏颗粒浮选分离包括：
对破碎到预设粒度值的废弃液晶屏颗粒风选，得到较小粒度值的液晶屏小颗粒；
对所述液晶屏小颗粒进行浮选分离，得到玻璃基板颗粒和偏光膜颗粒。
3.如权利要求1所述的废弃液晶屏中玻璃基板与偏光膜的回收方法，其特征在于，所述预设时间为30分钟。
4.废弃液晶屏中玻璃基板与偏光膜的回收装置，其特征在于，包括：
加热箱；
破碎机(2)，用于破碎预热保温后的废弃液晶屏；
浮选机(3)，用于对破碎成颗粒状的废弃液晶屏浮选分离，以得到玻璃基板颗粒和偏光膜颗粒；
其中，所述加热箱、破碎机(1)、浮选机(2)依工序顺次设置。
5.如权利要求4所述的废弃液晶屏中玻璃基板与偏光膜的回收装置，其特征在于，所述破碎机(1)包括：
第一破碎段(11)；
第二破碎段(12)，与所述第一破碎段(11)相连接；及
破碎主轴(13)，其穿过所述第一破碎段(11)和第二破碎段(12)，所述破碎主轴(13)具有剪切刀轴部分(131)和搅拌叶轮固定部分(132)；
其中，所述第一破碎段(11)的内壁设有环形定刀(111)，所述环形定刀(111)与所述剪切刀轴部分(131)相配合，以对进入所述破碎机(1)的废弃液晶屏进行破碎作业；所述第二破碎段(12)的内腔设有固定于所述搅拌叶轮固定部分(132)的搅拌叶轮(14)，所述搅拌叶轮(14)具有朝向所述第一破碎段(11)方向的开口(141)，所述开口(141)内设置有多个以所述破碎主轴(13)轴线为中心环形阵列的磨盘刀片(142)。
6.如权利要求5所述的废弃液晶屏中玻璃基板与偏光膜的回收装置，其特征在于，所述第二破碎段(12)的上部留置有一风选通道(121)，所述风选通道(121)中安装有风机(15)、用于风选出所述液晶屏小颗粒并使其流经到所述浮选机(2)。
7.如权利要求4-6中任意一项所述的废弃液晶屏中玻璃基板与偏光膜的回收装置，其特征在于，所述浮选机(2)包括：
一容置空间(20)；
一设置于所述容置空间(20)内的隔板(21)，所述隔板(21)将所述容置空间(20)分隔成浮选腔(201)和浮选循环通道(202)；
一与所述隔板(21)相连接的格子板(22)，所述格子板(22)置于所述浮选腔(201)内将所述浮选腔(201)分割成上、下浮选腔(201a、201b)；
一延伸至所述下浮选腔(201b)内的空心旋转轴(23)；及
一位于所述下浮选腔(201b)内的浮选增效组件(24)；
其中，所述浮选循环通道(202)与所述上、下浮选腔(201a、201b)相连通；经所述空心旋转轴(23)输送而来的液晶屏小颗粒通过所述浮选增效组件(24)后，一部分玻璃基板颗粒被格子板(22)格挡在所述的下浮选腔(201b)内，另一部分由玻璃基板颗粒和偏光膜颗粒组成的混合颗粒透过所述格子板(22)进入所述上浮选腔(201a)内；所述混合颗粒中的偏光膜颗粒经所述浮选机(2)的出料口(203)出料，所述混合颗粒中的玻璃基板颗粒下沉经所述浮选循环通道(202)再次进入所述下浮选腔(201b)内。
8.如权利要求7所述的废弃液晶屏中玻璃基板与偏光膜的回收装置，其特征在于，所述浮选增效组件(24)包括：
一连接于所述空心旋转轴(23)下端的叶片旋转件(241)；及
一固定设置于所述下浮选腔(201b)底部的叶片定子件(242)；
其中，所述叶片旋转件(241)和叶片定子件(242)相互配合作用，以使所述液晶屏小颗粒相互撞击。
9.如权利要求8所述的废弃液晶屏中玻璃基板与偏光膜的回收装置，其特征在于，所述浮选增效组件(24)还包括一空气分配器(243)，所述空气分配器(243)设置于所述空心旋转轴(23)的出口处。
10.如权利要求7所述的废弃液晶屏中玻璃基板与偏光膜的回收装置，其特征在于，所述浮选机(2)还包括一中心筒(25)，所述中心筒(25)设置于所述空心旋转轴(23)与所述浮选增效组件(24)之间。
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- 2020-06-08 CN CN202010511305.4A patent/CN111633002A/zh active Pending
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