DE19625173A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Recyceln von Leuchtstoffe enthaltenden Körpern - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Recyceln von Leuchtstoffe enthaltenden Körpern, wie Bildröhren und Leuchtstoffröhren, wobei die Körper so vorbehandelt werden, daß sie nachfolgend in einer Flüssigkeit geteilt werden können, und dann zumindest teilweise in die Flüssigkeit eingetaucht und ge­ teilt werden.

Eine Bildröhre besteht u. a. aus einem Bildschirm und einem Röh­ renkonus. Schirm und Konus werden üblicherweise miteinander verklebt oder über Glaslote verbunden. Der Bildschirm ist mit einer Leuchtstoffsuspension belegt, welche drei verschiedene Leuchtstoffe entsprechend den drei abgestrahlten Farben Blau Grün und Rot enthält. Diese Leuchtstoffe sind häufig nach innen mit einer Aluminiumschicht abgedeckt. Ferner kann der Schirm mit einer Lochmaske verbunden sein, die aus einem dünnem Blech aus Chromnickelstahl besteht. Eine Leuchtstoffröhre enthält ne­ ben üblichen Edelgasen auch Leuchtstoffe und Quecksilber.

Es ist bekannt, derartige Körper durch Verwendung eines Heizdrahts zu trennen oder das Schirmglas einer Bildröhre mit­ tels einer Trennscheibe vom Konusglas abzutrennen und beide Glassorten getrennt weiterzubehandeln. Diese Verfahren weisen den Nachteil auf, daß bei der Auftrennung Staub schädlicher Leuchtstoffe und gegebenenfalls Dämpfe anderer Schadsubstanzen entstehen.

Gemäß dem aus der DE-A 41 30 531 bekannten Verfahren werden die Bildröhren zunächst zerkleinert und dann weiter behandelt. Die­ ses Verfahren weist den zusätzlichen Nachteil auf, daß die un­ terschiedlichen Glassorten, aus denen Bildschirm und Konusteil bestehen, vermischt werden.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereit zustellen, wodurch ein Leuchtstoffe enthalten­ der Körper ohne großen apparativen Aufwand recycelt und gege­ benenfalls vorliegende unterschiedliche Glassorten getrennt werden können, ohne daß Schadsubstanzen in die Atmosphäre frei­ gesetzt werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 zum Re­ cyceln eines Leuchtstoffe enthaltenden Körpers gelöst, das da­ durch gekennzeichnet ist, daß der Körper

• a) so vorbehandelt wird, daß er nachfolgend in einer Flüssig­ keit geteilt werden kann, und
• b) zumindest teilweise in die Flüssigkeit getaucht und geteilt wird.

Dieses Verfahren weist die Vorteile auf, daß keine Schadstoffe wie Quecksilberdämpfe und Leuchtstoffstaub in die Atmosphäre freigesetzt werden.

Zumindest ein Teil des Körpers kann durch Erhitzen vorbehandelt werden (Anspruch 2), wobei mit einem Heizdraht und/oder einem 100-200°C warmen Fluid erhitzt wird (Anspruch 3).

Vorzugsweise weist das Fluid eine Temperatur von 120-160°C auf. Als Fluid kann ein trockenes Gas eingesetzt werden, da ein Gas stärker erhitzt werden kann als übliche Lösungsmittel und durch an dem Körper haftenden Schmutz weniger leicht verunrei­ nigt wird als Flüssigkeiten. Flüssigkeiten müßten hingegen kon­ tinuierlich oder satzweise gereinigt werden, was einen erhöhten apparativen Aufwand und damit höhere Kosten verursachen würde. Durch die Verwendung eines trockenen Gases wird der Körper auf eine Temperatur von ca. 100-200°C, vorzugsweise ca. 120-160°C erwärmt, während beim Einsatz von Wasser nur eine Temperatur von etwa 90°C erreicht werden könnte.

In bevorzugter Weise werden Körper, wie z. B. Bildröhren eines Fernsehers oder Computers an ihrem Bildschirmteil oder dem Ver­ bindungsbereich von Bildschirm- und Konusteil, Leuchtstofflam­ pen am Kolbenkopfende und Leuchtstoffröhren an beliebigen Stel­ len, vorzugsweise etwa in der Mitte der Röhren erhitzt, gegebe­ nenfalls nachdem die Sockel und andere metallische Teile des Körpers entfernt worden sind. Der zumindest teilweise erhitzte Körper wird in eine Flüssigkeit eingetaucht, die eine geringere Temperatur aufweist als der Körper (Anspruch 5). Vorzugsweise weist die Flüssigkeit eine Temperatur von maximal 30°C, stärker bevorzugt von maximal 20°C und am stärksten bevorzugt von maxi­ mal 0°C auf. Durch Eintauchen in die kältere Flüssigkeit wird der Körper schockartig abgekühlt und geteilt. Der vorbehandelte Körper kann auch in einer Flüssigkeit beliebiger Temperatur mit einem Druckstrahl geteilt werden (Anspruch 6). Vorzugsweise wird der Druckstrahl dabei auf den vorbehandelten Teil des Kör­ pers gerichtet (Anspruch 7).

Nach Öffnen des Körpers kann gegebenenfalls vorhandenes Gas ab­ gesaugt oder auf andere Weise entfernt und recycelt werden. Die häufig in Farbfernsehern vorliegende Maske kann von dem Bild­ schirm entfernt werden. Die Leuchtstoffschicht und andere mög­ licherweise vorhandene Stoffe wie Quecksilber werden in der Flüssigkeit gelöst oder solubilisiert und/oder durch Waschen von mindestens einem Glasteil entfernt. Dazu kann die Wasch­ flüssigkeit mit einem Druckstrahl auf und/oder in das zu reini­ gende Material gebracht werden (Anspruch 12), wobei der Druck­ strahl vorzugsweise einen hohen Strahldruck aufweist. Zusätz­ lich kann eine mechanische Reinigungsvorrichtung, wie ein Bür­ stenwerk, eingesetzt werden. Die zu reinigenden Körper können nach ihrer Teilung mit Ultraschallwellen beschallt werden, wo­ durch die Entschichtung des Materials beschleunigt und verein­ facht wird. Vorteilhafterweise werden die Teile sowohl von oben als auch von unten beschallt.

Da sich das Konusglas einer Bildröhre schwerer entschichten läßt als ein Bildschirm und bei einer Verwertung des entspre­ chenden Glases in Bleihütten eine Entschichtung nicht notwendig ist, kann vorgesehen werden, daß nur das Schirmglas der Bild­ röhren entschichtet wird.

Vorzugsweise wird der Körper so weit in die Flüssigkeit abge­ senkt, daß der Bereich, an dem der Körper geteilt werden soll, vollständig in die Flüssigkeit eingetaucht ist. Dadurch wird verhindert, daß die beim Aufbrechen der Körper von der Glas­ oberfläche gelösten staubförmigen Teile der Beschichtung und/ oder Quecksilberdämpfe oder andere Schadstoffe in die Atmos­ phäre gelangen können, so daß aufwendige und teuere Sicher­ heits- und Umweltschutzmaßnahmen entfallen können. Die Schad­ stoffe werden vielmehr durch die Flüssigkeit passiviert und können so aufgefangen und gegebenenfalls recycelt werden. Es kann auch ein elektrisches Feld oder ein Magnet am Boden des die Flüssigkeit enthaltenden Gefäßes angeordnet sein, so daß sich mit magnetischen Stoffen oder Stoffgemischen vermengtes Quecksilber am Boden des Gefäßes sammelt.

Gemäß Anspruch 8 der vorliegenden Erfindung ist die Flüssigkeit Wasser oder eine Flüssigkeit auf Wasserbasis wie eine wäßrige Lösung von Säuren, Basen, Salzen, Ammoniak und/oder Oxidations­ mitteln. Vorzugsweise werden die nachfolgend aufgeführten Flüs­ sigkeiten in beliebigen Verhältnissen von Wasser und Zusatz verwendet, wobei auch beliebige Mischungen zum Einsatz kommen können:

Zusammensetzungen von Kühlflüssigkeiten und ihre Gefriertemperaturen

Vorzugsweise enthält die Flüssigkeit ein H₂O - H₂O₂ Gemisch, so daß Quecksilber zumindest oberflächlich oxidiert und das Ent­ stehen von Hg-Dampf unterbunden wird.

Erfindungsgemäß kann ein Teil der Flüssigkeit in gefrorener Form vorliegen (Anspruch 13), so daß die Temperatur der Flüs­ sigkeit beim Eintauchen des erhitzten Körpers konstant gehalten werden kann. Dadurch wird außerdem die Verdampfung der Flüssig­ keit verringert.

Die Flüssigkeit kann in einem geschlossenen Kreislauf geführt und innerhalb dieses geschlossenen Kreislaufs regeneriert wer­ den. Dabei wird die mit Metallen und sonstigen löslichen und unlöslichen Stoffen befrachtete Flüssigkeit kontinuierlich oder satzweise über eine Filtereinheit, durch Sedimentation oder De­ kantieren gereinigt und z. B. mittels einer Pumpe wieder in das Reinigungsbad zurückgeführt. Ein Teilstrom kann kontinuierlich ausgeschleust, über eine Aufbereitungsanlage von gelösten Stof­ fen befreit und wieder in das Reinigungsbad zurückgeführt wer­ den. Die Aufbereitung erfolgt mit aus der Abwassertechnik be­ kannten Aufbereitungsverfahren, wie durch Verdampfung der Flüs­ sigkeit oder Ausfällung mit einem ausfällenden Mittel, so daß die flüssigen Bestandteile wieder dem Reaktor zugeführt werden können, während die festen Bestandteile, welche insbesondere auch die Elemente aus der Beschichtung beinhalten, ausgetragen und ordnungsgemäß entsorgt werden können. Das Konzentrat kann im übrigen auch so behandelt werden, daß die darin enthaltenen Wertstoffe wieder zurückgewonnen werden. Nach Abschluß des Waschvorgangs können die Teile in weiteren Verfahrensschritten chemisch, physikalisch oder thermisch behandelt werden, wobei es bevorzugt wird, die Teile mit Wasser zu waschen. Der in der Flüssigkeit verwendete Zusatz kann z. B. durch Ausfällen von den in Lösung gegangenen Materialien getrennt und regeneriert wer­ den. Der regenerierte Zusatz kann wiederverwendet werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden insbesondere Scharz-weiß-Fernsehbildschirme, Farbfernseh-Bildschirme, Compu­ terbildschirme, Oszillographenröhren, Leuchtstofflampen, Leuchtstoffröhren, Leuchtstoff-Werberöhren oder Quecksilber-Hoch­ drucklampen recycelt (Anspruch 9).

Erfindungsgemäß wird der Körper vorzugsweise in zwei Glasteile zerteilt (Anspruch 10). So wird eine Bildschirmröhre in einen Bildschirm- und einen Konusteil geteilt, wobei zumindest der Bildschirmteil in die Flüssigkeit eingetaucht und von Leucht­ stoffen befreit wird. Eine Leuchtstoffröhre wird vorzugsweise etwa in der Mitte geteilt während ein Leuchtstoffkolben am Kopfende geöffnet wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist für verschiedene Röhren- und Kolbengrößen und -gestalten geeignet und gewährleistet unabhän­ gig von Form und Größe der Röhren und Kolben eine hohe Durch­ satzrate. Weiterhin wird eine einfache und vollständige Entfer­ nung der anhaftenden Leuchtstoffe und des Quecksilbers ermög­ licht. Diese Materialien können ohne weiteres zurückgewonnen werden.

Ein Vorteil gegenüber einem Verfahren, bei dem der Bildschirm zunächst in kleine Glasbruchstücke zerkleinert und dann gewa­ schen wird, besteht darin, daß der Strahl die beschichtete In­ nenoberfläche des Bildschirms überall gleichmäßig erreichen kann und nicht von darüberliegenden Glasteilen abgeschirmt wird. Ferner kann das Glasmaterial bei derartigen Verfahren des Standes der Technik nicht sortenrein wiedergewonnen werden.

Durch die vorliegende Erfindung wird weiter eine Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren bereitgestellt, die durch

• a) eine Einrichtung zur Vorbehandlung von Leuchtstoffe enthal­ tenden Körpern, und
• b) eine eine Flüssigkeit enthaltende, gegebenenfalls gasdicht verschließbare Einrichtung gekennzeichnet ist (Anspruch 14).

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Einrichtung zur Vorbehandlung der Körper eine Heizeinrichtung, die einen Heizdraht und /oder eine Einrichtung zum Erwärmen von zumindest einem Teil des Körpers mit einem Fluid aufweist (Anspruch 16).

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist den Vorteil auf, daß die Körper in einer einzigen Einrichtung geöffnet und von Schad­ stoffen befreit werden können.

Wie in Anspruch 17 offenbart kann die eine Flüssigkeit enthal­ tende Einrichtung mindestens eine Einrichtung zum Erzeugen ei­ nes Druckstrahls enthalten, mit dem Körper geteilt und/oder ge­ reinigt werden können.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine Einrichtung zum Erzeu­ gen eines Druckstrahls zum Öffnen der Körper und zwei Einrich­ tungen zum Erzeugen eines Druckstrahls zum Reinigen der Körper auf. Dadurch können beide Teile unmittelbar nach der Teilung des Körpers simultan gereinigt werden und ein Austreten von Schadstoffen verhindert werden.

Werden die aufzubereitenden Körper noch in ein Gehäuse einge­ baut angeliefert, werden sie vor der Aufbereitung aus dem Ge­ häuse entnommen. Elektroanschlüsse und andere Metallbestand­ teile können vor der Aufbereitung entfernt werden.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen und die beige­ fügte Zeichnung erläutert.

Eine bevorzugte Vorrichtung zum Recyceln einer Bildröhre, die einen Bildschirmteil (1) und einen Konusteil (2) aufweist, um­ faßt einen Förderer (3) an dem die Bildröhre befestigt ist. Die Bildröhre wird durch trockenes Warmgas (4) geführt und durch Eintauchen in eine gegebenenfalls Eis (6) enthaltende Flüssig­ keit auf Wasserbasis (5) in einer Wanne (7) schockartig abge­ kühlt. Dadurch wird der Bildschirmteil (1) von dem Konusteil (2) der Bildröhre abgetrennt, so daß der Bildschirmteil (1) auf den Förderer (8) sinkt und aus der Wanne (7) entfernt wird. Der Konusteil (2) der Bildröhre wird durch den Förderer (3) trans­ portiert und wie der Bildschirmteil (1) einer Weiterverarbei­ tung zugeführt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Leuchtstoffröhre mit einem Heizdraht an mindestens einer definierten Stelle, vorzugsweise in der Mitte erwärmt, in eine Flüssigkeit beliebi­ ger Temperatur eingetaucht und durch einen Druckstrahl, der vorzugsweise auf den erwärmten Bereich gerichtet ist, in zwei Teile geteilt. Die beiden Teile werden mit mindestens einem Druckstrahl ausgespült, wobei die Leuchtstoffe, Quecksilber und gegebenenfalls weitere Stoffe aus den Teilen der Leuchtstoff­ röhre entfernt werden. Die so gereinigten Röhren werden aus der Flüssigkeit entfernt und vorzugsweise mit reinem Wasser nachge­ spült. Bei der Reinigung der Röhren anfallende Gase und Schad­ stoffe werden aufgefangen und einer Recyclierung zugeführt.

Claims (17)

1. Verfahren zum Recyceln eines Leuchtstoffe enthaltenden Kör­ pers, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper

• a) so vorbehandelt wird, daß er nachfolgend in einer Flüssig­ keit geteilt werden kann, und
• b) zumindest teilweise in die Flüssigkeit getaucht und geteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Vorbehandlung zumindest ein Teil des Körpers erhitzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Heizdraht oder einem 100-200°C warmen Fluid erhitzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid ein trockenes Gas ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Flüssigkeit eine geringere Temperatur aufweist als der Körper.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeich­ net, daß der vorbehandelte Körper in der Flüssigkeit mit einem Druckstrahl geteilt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstrahl zumindest auf den vorbehandelten Teil des Körpers gerichtet wird.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Flüssigkeit Wasser oder eine Flüssigkeit auf Wasserbasis wie eine wäßrige Lösung von Säuren, Basen, Sal­ zen, Ammoniak oder Oxidationsmitteln ist.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Leuchtstoffe enthaltende Körper ein Scharz-weiß-Fernsehbildschirm, Farbfernseh-Bildschirm, Compu­ terbildschirm, eine Oszillographenröhre, Leuchtstofflampe, Leuchtstoffröhre, Leuchtstoff-Werberöhre oder Quecksilber-Hoch­ drucklampen ist.

10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper in zwei Glasteile geteilt wird.

11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von einem oder mehreren der in die Flüssig­ keit eingetauchten Teile zumindest die Leuchtstoffe entfernt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtstoffe durch mindestens einen Druckstrahl entfernt wer­ den.

13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Flüssigkeit in gefrorener Form vorliegt.

14. Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

• a) eine Einrichtung zur Vorbehandlung von Leuchtstoffe enthal­ tenden Körpern, und
• b) eine eine Flüssigkeit enthaltende, gegebenenfalls gasdicht verschließbare Einrichtung.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Vorbehandlung der Körper eine Heizeinrich­ tung umfaßt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung einen Heizdraht und/oder eine Einrichtung zum Erwärmen von zumindest einem Teil des Körpers mit einem Fluid aufweist.

17. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Flüssigkeit enthaltende Einrich­ tung mindestens eine Einrichtung zum Erzeugen eines Druck­ strahls umfaßt.