JP2007526826A5 - - Google Patents

Description

ＬＣＤ処分の特別な方法が、Berlin company "VICOR"のパイロットプラントで運転され、ディスプレイは手動でケーシング、電子備品および偏向フィルムから分離され、その後約１ｃｍの大きさに切り刻まれる（EDV, Elektronikschrott, Abfallwirtschaft 1993, pp. 231-241）。液晶はその後、窒素／アルゴン雰囲気、最大４００℃、大気圧下で炉中で蒸留される。冷却トラップで凝集後、地下埋め立て処分地で最終的な貯蔵にまわされる。炉温は、分子構造によりダイオキシン形成のリスクがある場合以外は、処理中６００℃を越えてはならない。生じうる他の材料成分、即ちガラス、プラスチックおよび回路基板、ならびに構造要素は、慣用のリサイクル方法により加工される。該方法では、液晶の分離は、ディスプレイ全体の重量に対し非常に少量である一方（ディスプレイ１トン当たり液晶約１ｋｇ）、多数の異なる個々の物質の混合物に相当するため技術的に非常に複雑であり、殊に液晶がその後埋め立て処分されるので、非常に高価であるため不利である。回収された液晶の新規なＬＣＤへの使用は、今日の技術水準では不経済である。これは、JP 2002/126688 Aに記載される、液晶の溶媒でのさらなる抽出方法にもまた適用される。

たとえばケーシング部などのプラスチックだけでなく、偏向フィルムおよび他のフィルムは、一般に分離され、加熱回収または他の製品への使用のいずれかの対象となる。そのようなプラスチックのサーマルリサイクルは、たとえば、JP 2002/159955 Aに記載される。
他の製品への個々の部品の使用もまた知られている。したがって、Hockenheim(SAG)の"Strassburger Aufbereitungsgesellschaft"は、ＬＣＤを発泡ガラスにするために膨らませる方法を使用する（学位研究課題："Recycling verfahren fuer Fluessigkristalldisplays"[Recycling Processes for Liquid Crystal Display], Prof. Paffrath, Prof. Schoen, Scala, TU-Darmstadt, 1997-98）。ここで使用されるディスプレイは、製造不良品に主に由来する。それらはＬＣ液体を含み、板ガラスおよび装置（apparatus）ガラスと混合され、切り刻まれて、４０μｍの粒子サイズの粉塵に粉体化し、発泡剤と混合される。約５〜１５ｎｍの直径の発泡ガスビーズを、その後８００〜８５０℃で発泡させる。製品原材料は、既知の水耕栽培（hydroculture）からの膨張粘土に類似し、建築産業、園芸および造園および排水技術における軽量骨材、充填剤、断熱材料、キャリア粒子または吸収材料として使用しうる。

ガラスのその後の粉砕を含む、機械的除去、燃焼またはガス化による偏向フィルム除去のさらなる方法およびガラス代替物としてのそれらの使用は、JP 2001/296508 AおよびJP 2001/296509 Aに記載される。これらの方法の欠点は、当該方法から得られたガラスが、非常に汚染され、組成が大きく異なるということである。したがってこれらは、低価値用途にのみ使用される。したがってJP 2000/084531 Aは、ＬＣＤが１０ｍｍ未満の粒子サイズに最初に粉砕される、ＬＣＤリサイクル方法を開示する。該方法で粉砕されたＬＣＤは、その後鉄を除去するために１２００℃で溶練炉で用いられる。該方法の欠点は、特に１０ｍｍ未満の粒子サイズへのＬＣＤの手間のかかる粉砕であり、鉄除去のために用途が限定される。

加えて、エネルギー消費が連続的に増加しており、エネルギー節約のために世界中で大変な努力がなされている。特に工業的な製造においては、方法簡易化、熱回収および／または原材料の置き換えを通じたコストおよび／またはエネルギー消費の削減が試みられている。
したがって、従来技術に基づけば本発明の目的の１つは、従来既知の欠点を有しないＬＣＤリサイクルの経済的な方法の探索にあった。特に液晶および／または偏向フィルムの手間のかかる分離、および異なるタイプのガラスへのディスプレイの手間のかかる仕分けは、方法のエネルギー効率を考慮して避けるべきであった。本発明のさらなる目的は、ＬＣＤの新規で見込みのある用途の提供にあった。

驚くことに、簡易で、加えて経済的な方法で、ＬＣＤを材料リサイクルの対象としうることが見いだされた。
したがって本発明は、ＬＣＤが少なくとも部分的に、好ましくは完全に他の原材料の置き換えとして用いられることを特徴とする、ＬＣＤの材料リサイクル方法に関する。一般に、ＬＣＤは、ここで熱的に９００〜１７００℃の範囲の温度で、好ましくは１０００〜１４００℃、特に好ましくは１２００〜１４００℃の温度で処理される。ここで、熱処理は、特に１２００℃より高い温度で処理され、したがって高品質のホウケイ酸ガラスでさえ融解する温度である。

第一の好ましい態様では、ＬＣＤは、細かく砕かれることなく用いられる。該態様は、さらなる技術的な複雑さおよび追加のコストに関連するＬＣＤを細かく砕くことを省略できる点で有利である。第二の好ましい態様では、ＬＣＤは細かく砕かれる。しかし細かく砕く種類およびサイズは個々では重要でない。したがって、ＬＣＤは破壊されるか、切り刻まれるかまたは粉砕されうる。細かく砕く種類によって、断片の平均サイズは、（破壊の場合）デシメーターの範囲であり、（切り刻まれる場合）センチメーターの範囲であり、（粉砕される場合）ミリメーターの範囲である。

本発明の方法は、液晶の複雑な分離が不必要であり、すべての有機生成物が本発明の方法の高温処理により分解されるので、たとえば、ダイオキシンなどの毒性産物生成のリスクを避けることができる点で有利である。
本発明の方法のさらなる利点は、出発材料が、粉砕、破砕、塊状および／または細かく砕かれない状態で用いられ得ることである。

加えて、本発明の方法は、材料に加えて、適合する場合はさらにまたＬＣＤの少なくとも部分的なサーマルリサイクルが行われる経済的な方法である。
材料および適合する場合はさらに本発明の少なくとも部分的なサーマルリサイクルが、種々の好ましい態様として行われる。

該態様において、ＬＣＤは、金属含有製品中に存在する卑金属、たとえば鉄、鉛、亜鉛および錫と結合し、貴金属からそれらを分離するために用いられる。本発明中の貴金属は、より狭い意味での貴金属、たとえば金、銀、プラチナ、水銀、レニウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウムおよびイリジウム、および半貴金属（seminoble metal）のニッケル、銅およびコバルトもまた含む。混合物は、融解るつぼ、溶練炉または回転管炉で融解され、その後るつぼに注入される。冷却後、融解物を破壊する。より低い部分が金属を含有し、本質的に貴金属を含むのに対し、より高い部分が卑金属を有するスラグを含む。貴金属を含む部分は、金属回収に回され、卑金属を含むスラグは、たとえば道路建設に使用される。

これは具体的なエネルギー対価を示しているので、プラスチックフィルムの発熱量は、ガラス融解に要するエネルギーを越えるものであり、すなわち、１５重量％のプラスチックフィルムのみで、ＬＣＤガラスを融解するのに充分である。その結果、さらなるエネルギーは理論的には必要としない。
加えて、エネルギーインプットは、プラスチックの割合を、有利なことにまたプラスチックケーシングの導入を通じて、増加させるとさらに高まる。

例３（産業廃棄物焼却炉）
約１００ｋｇのＬＣＤをそれぞれ含む１７６個の（１２０ｌ）ドラム、すなわち、合計で約１８ｔのＬＣＤを使用する。本明細書のＬＣＤは、ほとんど破砕されていない形態、すなわち直径１０〜５０ｃｍのサイズである。ここで、該混合物は、約７０％のＴＦＴ−ＬＣＤおよび約３０％のＳＴＮ−ＬＣＤからなる。一部において、ＬＣＤ中に電子部品がまだ存在する。ＬＣＤは、ＬＣＤを分解、収集および貯蔵する電気リサイクル会社に本質的に由来する。

燃焼される産業廃棄物、たとえば、酸、汚染された溶媒または固体を、直径３．５ｍ、長さ１１ｍの巨大な産業廃棄物回転管炉で、ガスを用い、約１２００〜１３００℃の温度で燃焼する。ドラム中に存在する産業廃棄物およびＬＣＤを、グラブの手法で炉の上部に導入する。炉が、１２００〜１３００℃の一定温度に維持されるので、ドラムは、導入時に直ちに破裂する。ＬＣＤは、２４時間にわたり、別に使用されるケイ素またはケイ酸塩含有物質、たとえば炉用砂またはガラスの代わりに連続的に導入される。ケイ素またはケイ酸塩含有物質は、回転管炉のレンガライニング上に保護スラグ膜（＝保護層）を形成し、したがって化学的な浸食および迅速な摩耗に対し壁を保護する。保護スラグ膜の品質は、視覚的に評価される。燃焼炉中に導入されるＬＣＤにより形成される保護スラグ膜は、通常用いられるケイ素またはケイ酸塩含有物質により形成される保護スラグ膜と相違しない。