JP4789217B2 - Processing method for liquid crystal display device - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置の処理方法に関し、バックライトの光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を搭載した液晶表示装置に含まれる資源の有効利用に特に有効な処理方法に関する。 The present invention relates to a processing method for a liquid crystal display device, and more particularly to a processing method that is particularly effective for effective use of resources included in a liquid crystal display device in which a light emitting diode (LED) is mounted as a light source of a backlight.
近年、わが国では所得水準の向上に伴い、エアコンディショナ（エアコン）、テレビジョン受信機（テレビ）、冷蔵庫、洗濯機、電子レンジなどの家電製品、パーソナルコンピュータ（パソコン）、ワードプロセッサなどの情報機器、プリンタ、ファックスなどの事務用機器、その他の各種の家具、文具、玩具などが、一般家庭に高い普及率で備えられるようになっており、家庭生活における利便性は飛躍的に向上しつつある。その結果、これらの家電製品をはじめとする製品の廃棄量も年々増加する傾向にある。 In recent years, with the improvement of income levels in Japan, air conditioners (air conditioners), television receivers (TVs), refrigerators, washing machines, microwave ovens and other home appliances, personal computers (PCs), word processors and other information devices, Office devices such as printers, fax machines, and other various furniture, stationery, toys, etc. are provided at a high penetration rate in ordinary households, and convenience in home life is being dramatically improved. As a result, the amount of discarded products such as these home appliances tends to increase year by year.
加えて、社会における生産・消費活動全般について一般廃棄物や産業廃棄物が増加し、不法投棄や埋立地逼迫などの地球環境問題が注目を集め、これまでの大量生産、大量消費、大量廃棄型の経済システムから資源循環型経済システムへの転換が社会的に重要な課題となってきている。 In addition, general waste and industrial waste are increasing in general production and consumption activities in society, and global environmental problems such as illegal dumping and landfill tightness attract attention, and so far mass production, mass consumption, mass disposal type The shift from an economic system to a resource recycling economic system has become an important social issue.
上記のような状況を受け、２００１年４月より家電リサイクル法が施行された。ここで、エアコン、テレビ、冷蔵庫、洗濯機の家電４品目（以下、「家電４品目」と略記する）のリサイクルが義務付けられ、また、それぞれの製品の再商品化率については、エアコン６０％以上、テレビ５５％以上、冷蔵庫５０％以上、洗濯機５０％以上の法定基準値が定められている。 In response to the above situation, the Home Appliance Recycling Law was enforced in April 2001. Here, it is obliged to recycle 4 items of home appliances for air conditioners, TVs, refrigerators, and washing machines (hereinafter abbreviated as “4 items of home appliances”). Legal reference values are set for television 55% or more, refrigerator 50% or more, and washing machine 50% or more.
これら家電４品目においては、関係者の鋭意努力のもと、法律施行当初に比べリサイクルが格段に進んでいる。現在、家電４品目に使用されている鉄、銅、アルミニウムなどの金属はもとより、プラスチックについてもリサイクルが拡大しつつある。また、テレビにおいては、ブラウン管表示装置のブラウン管ガラスを切断して電子銃や蛍光体を除去した後、ガラスカレットとして元のブラウン管用ガラスに再生使用するリサイクル技術が既に実用化されている。 Recycling of these four home appliances has progressed significantly compared to the beginning of the law enforcement, with the utmost efforts of the people concerned. Currently, not only metals such as iron, copper, and aluminum that are used in the four home appliances, but also plastics are being recycled. In televisions, a recycling technique has already been put into practical use, in which a cathode ray tube glass of a cathode ray tube display device is cut to remove an electron gun and a phosphor, and then recycled to the original cathode ray tube glass as a glass cullet.
家電製品に含まれる金属、プラスチックおよびガラスなどの素材のリサイクルに際しては、まず、様々な部品・材料から構成されている家電製品の廃棄物を手解体などで解体し、部品・材料ごとに回収し、素材ごとに分別した後、元の素材として再生利用する方法が一般的である。 When recycling materials such as metals, plastics, and glass contained in home appliances, first, the waste of home appliances composed of various parts and materials is dismantled by manual dismantling and collected for each part and material. Generally, after sorting for each material, a method of recycling as the original material is generally used.
たとえば、廃ブラウン管テレビの場合には、主に、（１）後キャビネットの取り外し工程、（２）ワイヤーハーネスの取り外し工程、（３）制御基板の取り外し工程、（４）前キャビネットの取り外し工程、（５）電子銃の取り外し工程、（６）ブラウン管前後のガラスの分離工程、（７）ブラウン管ガラスの粉砕工程、という一連の工程により、手解体されている。回収された部品・材料は素材ごとに分別され、それぞれ適した方法で元の素材へ再生される。たとえば、キャビネット用プラスチック、ワイヤーハーネスおよび制御基板に含まれる金属、ブラウン管ガラスなどが再生利用されている。 For example, in the case of a waste CRT television, (1) a post-cabinet removal process, (2) a wire harness removal process, (3) a control board removal process, (4) a front cabinet removal process, ( It is dismantled by a series of steps including 5) an electron gun removing step, (6) a step of separating the glass before and after the CRT, and (7) a step of crushing the CRT glass. The collected parts / materials are sorted by material and are regenerated to the original material in a suitable manner. For example, cabinet plastics, wire harnesses and metals contained in control boards, CRT glass, etc. are recycled.
ところで、近年、液晶テレビ、液晶モニタを含む液晶表示装置の需要が、省電力、省スペース、軽量かつデジタル放送の受像に適するといった特性から、近年の地球環境問題への関心の高まり、ならびにテレビ放送のデジタル化と相俟って、急激に増加している。特に、大型の液晶パネルを搭載した大画面液晶テレビや、インフォメーションディスプレイやコンピュータ向けの液晶モニタの需要が劇的に増加している。これに伴い、液晶表示装置の廃棄量も今後急激に増加していくことが予想され、リサイクル活動などの環境活動において、リサイクル性向上などの要求が高くなってきている。 By the way, in recent years, the demand for liquid crystal display devices including liquid crystal televisions and liquid crystal monitors has become more and more interested in global environmental problems in recent years due to the characteristics of power saving, space saving, light weight and suitable for receiving digital broadcasts, and television broadcasting. Combined with the digitization of, it is increasing rapidly. In particular, the demand for large-screen LCD TVs with large LCD panels, LCD monitors for information displays and computers is increasing dramatically. Along with this, the amount of discarded liquid crystal display devices is expected to increase rapidly in the future, and in environmental activities such as recycling activities, demands for improving recyclability are increasing.
ここで、「液晶表示装置」とは、表示部に液晶ディスプレイを搭載した製品を指し、具体的には、液晶テレビ、インフォメーションディスプレイ、デスクトップ型パソコン用の液晶モニタ、ノート型パソコン、携帯電話、車載ナビゲーション用モニタ、携帯情報端末、ゲーム用モニタ、パチンコ、スロットマシンなどの遊技用モニタなども含まれる。 Here, “liquid crystal display device” refers to a product equipped with a liquid crystal display in the display section. Specifically, a liquid crystal television, an information display, a liquid crystal monitor for a desktop computer, a notebook computer, a mobile phone, an in-vehicle device. Also included are navigation monitors, portable information terminals, game monitors, game monitors such as pachinko machines and slot machines.
ところが、このような液晶表示装置は比較的新しい製品であること、また、現状は比較的廃棄物の量が少ないこともあり、上述したブラウン管テレビのような適切なリサイクルは実用化されていない。廃棄された液晶表示装置は、廃棄物の処理施設で破砕されて、シュレッダーダストなどとともに埋立処理あるいは焼却処理されているのが現状である。 However, such a liquid crystal display device is a relatively new product, and the amount of waste is relatively small at present, and appropriate recycling such as the above-mentioned CRT television has not been put into practical use. At present, discarded liquid crystal display devices are crushed in a waste treatment facility and are landfilled or incinerated together with shredder dust and the like.
加えて液晶テレビは、近い将来、家電リサイクル法の適用品目として追加される動きもある。この場合、液晶テレビの再商品化率の遵守は勿論のこと、液晶テレビから取り出される回収物の安全かつ適正な処理が求められる。また液晶モニタは、使用されている部材は液晶テレビとほとんど同一であり、このような背景から、液晶テレビや液晶モニタのリサイクル技術の開発は急務となっている。 In addition, LCD TVs will be added as an item subject to the Home Appliance Recycling Law in the near future. In this case, as well as complying with the re-commercialization rate of the liquid crystal television, safe and appropriate processing of the collected material taken out from the liquid crystal television is required. In addition, liquid crystal monitors are used almost the same as liquid crystal televisions, and from this background, development of recycling technology for liquid crystal televisions and liquid crystal monitors is an urgent task.
また、上述した液晶テレビ、液晶モニタなどの液晶表示装置は、自ら光を発光しない非発光型であり、光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を使用したものや冷陰極管（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）を使用したものがある。従来は、ＣＣＦＬを使用したものがほとんどであったが、液晶表示装置の薄型化への要望や色再現性の向上への要望からＬＥＤを使用したバックライトは今後急激に増加すると予想されている。 In addition, liquid crystal display devices such as the above-described liquid crystal televisions and liquid crystal monitors are non-light emitting types that do not emit light themselves, and those using light emitting diodes (LEDs) as light sources or cold cathode fluorescent lamps (CCFLs). There is one using Cold Cathode Fluorescent Lamp). Conventionally, most of them used CCFLs, but backlights using LEDs are expected to increase rapidly in the future due to demands for thinner LCDs and improved color reproducibility. .
たとえば特開２００１−３０５５０２号公報（特許文献１）には、液晶テレビの液晶パネルに用いられる液晶、金属材料およびパネルガラスのリサイクル方法として、液晶パネルを切断して液晶を回収した後、パネルガラスを破砕し、非鉄精錬の珪石代替材料として利用する方法が開示されている。 For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-305502 (Patent Document 1) discloses a method for recycling a liquid crystal, a metal material, and a panel glass used in a liquid crystal panel of a liquid crystal television, after cutting the liquid crystal panel and collecting the liquid crystal, Is disclosed as a substitute material for non-ferrous smelting silica.
また、特開平６−１６８２５３号公報（特許文献２）には、液晶テレビ製品の一部に処理方法や使用材料情報をバーコードで表示して、リサイクルプラントで解体される際に、解体ライン入口でバーコードなどを読み取り、解体作業を展開する方法およびシステムが開示されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 6-168253 (Patent Document 2) discloses a method for displaying a processing method and used material information on a part of a liquid crystal television product as a bar code, and dismantling at a dismantling line when dismantling at a recycling plant. Discloses a method and a system for reading a bar code or the like and developing a dismantling operation.
さらに、特開２００１−１１５２８９号公報（特許文献３）には、ＧａＰを主成分とする半導体スクラップの処理方法として、スクラップを水酸化ナトリウムと水酸化カリウムからなる共晶塩とともに加熱溶融しスクラップを完全に分解させ、電解採取によりガリウムを回収する方法が開示されている。
液晶表示装置は、省電力・省資源に貢献でき、デジタル放送の受像に適したテレビ受像機であるので、地球環境問題への注目が高まり、テレビ放送のデジタル化に伴って、急激に生産量が増大するとともに、その表示面積も大型化することが予測され、これに伴って、今後、廃棄される液晶表示装置も、数・量ともに急激に増大すると予想される。 Liquid crystal display devices can contribute to energy and resource saving and are suitable for receiving digital broadcasts. As a result, attention has been paid to global environmental issues. As the display area increases, the display area of the liquid crystal display apparatus is expected to increase, and accordingly, the number of liquid crystal display devices discarded in the future is expected to increase rapidly.
従来では、液晶テレビ、液晶モニタを含む液晶表示装置のリサイクルのための適切な処理方法が確立されておらず、ブラウン管テレビその他の家電製品や部品と比較して技術確立などが遅れているのが実情である。したがって、今後、廃棄される液晶表示装置の増加に備えたリサイクルのための処理方法の確立が早急に要求される。とくに、ブラウン管テレビや従来の液晶テレビに搭載されていなかったＬＥＤバックライトを効率的に処理し、資源を有効に利用することが望ましい。 Conventionally, an appropriate processing method for recycling liquid crystal display devices including liquid crystal televisions and liquid crystal monitors has not been established, and technology establishment has been delayed compared to cathode ray tube televisions and other household appliances and parts. It is a fact. Therefore, establishment of a processing method for recycling in preparation for an increase in discarded liquid crystal display devices is urgently required in the future. In particular, it is desirable to efficiently process an LED backlight that has not been mounted on a cathode ray tube television or a conventional liquid crystal television and to effectively use resources.
しかしながら、上述した特許文献１および特許文献２に開示された方法には、液晶表示装置に使用されているバックライトモジュールの処理方法については記載されておらず、資源として有効に利用することはできない。
However, the methods disclosed in Patent Document 1 and
ここで、液晶表示装置に使用されるＬＥＤは、化合物半導体であるＧａＡｓ（ガリウムヒ素）、ＧａＰ（ガリウムリン）、ＧａＮ（ガリウムナイトライド）などを発光材料として使用している。このうち、ガリウムは希少金属である。また、端子材料として銅を使用しているものがある。また、ＬＥＤパッケージには、ワイヤボンド材料として貴金属であり高価な金が使用されているものがある。したがって、ＬＥＤバックライトを搭載した液晶表示装置を効率的に解体し、ガリウム、銅および金などの金属資源を回収することが望まれている。 Here, the LED used for the liquid crystal display device uses a compound semiconductor such as GaAs (gallium arsenide), GaP (gallium phosphide), GaN (gallium nitride) or the like as a light emitting material. Of these, gallium is a rare metal. Some of them use copper as a terminal material. Some LED packages use precious metals and expensive gold as wire bond materials. Therefore, it is desired to efficiently dismantle a liquid crystal display device equipped with an LED backlight and recover metal resources such as gallium, copper and gold.
ＬＥＤバックライトモジュールは、金属製のシャーシにＬＥＤモジュールが実装されたプリント基板を固定してあり、ＬＥＤに含まれているガリウム、金および銅などの金属資源を効率的に回収するには液晶表示装置のバックライトモジュールから、ＬＥＤモジュールを分離する必要がある。 The LED backlight module has a printed circuit board on which the LED module is mounted on a metal chassis. A liquid crystal display is used to efficiently recover metal resources such as gallium, gold, and copper contained in the LED. It is necessary to separate the LED module from the backlight module of the device.
しかしながら、特許文献３に開示された方法には、液晶テレビからＬＥＤなどの半導体スクラップを取り出す方法については記載されていない。
However, the method disclosed in
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、バックライトの光源としてＬＥＤを使用している液晶表示装置において、当該液晶表示装置に搭載されたＬＥＤバックライトモジュールに含まれている資源の有効利用を可能とする液晶表示装置の処理方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an LED mounted on the liquid crystal display device using the LED as a light source of a backlight. It is an object of the present invention to provide a processing method for a liquid crystal display device that enables effective use of resources contained in a backlight module.
本発明は、バックライトの光源としてＬＥＤを使用している液晶表示装置の処理方法であって、液晶表示装置からキャビネットを分離して液晶パネルモジュールを得る工程と、液晶パネルモジュールをバックライトシャーシ組品と液晶パネルユニットとに分離する工程と、バックライトシャーシ組品からＬＥＤ基板を取り外す工程と、金属を回収する工程とを含むことを特徴とする。 The present invention relates to a processing method for a liquid crystal display device using an LED as a light source of a backlight, the step of separating a cabinet from the liquid crystal display device to obtain a liquid crystal panel module, and the liquid crystal panel module to a backlight chassis assembly. And a liquid crystal panel unit, a step of removing the LED substrate from the backlight chassis assembly, and a step of recovering the metal.
本発明の液晶表示装置の処理方法において、前記金属を回収する工程は、ＬＥＤ基板から取り外されたＬＥＤチップを破砕する工程と、酸溶液により発光材料を溶出する工程とを含むことが好ましい。また本発明における前記金属を回収する工程は、酸溶液を用いて発光材料の金属成分を溶出し得られた金属含有酸溶液を、イオン交換樹脂と接触させることにより、金属をイオン交換樹脂へ吸着させる工程をさらに含むことがより好ましい。 In the method for treating a liquid crystal display device according to the present invention, it is preferable that the step of recovering the metal includes a step of crushing the LED chip removed from the LED substrate and a step of eluting the luminescent material with an acid solution. In the step of recovering the metal in the present invention, the metal is adsorbed onto the ion exchange resin by bringing the metal-containing acid solution obtained by eluting the metal component of the light emitting material into contact with the ion exchange resin. More preferably, the method further includes a step of
本発明の液晶表示装置の処理方法において、前記発光材料は、ガリウムリン、ガリウムヒ素、ガリウムナイトライドのいずれかからなることが好ましい。 In the processing method for a liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that the light emitting material is made of gallium phosphide, gallium arsenide, or gallium nitride.
また本発明の液晶表示装置の処理方法において、前記酸溶液は、塩酸、リン酸、硝酸、フッ酸のいずれかを含むことが好ましい。 In the method for treating a liquid crystal display device of the present invention, the acid solution preferably contains any one of hydrochloric acid, phosphoric acid, nitric acid, and hydrofluoric acid.
本発明によれば、液晶表示装置のＬＥＤバックライトから効率的に資源を回収することができる、リサイクルのための液晶表示装置の処理方法を提供することができる。また、本発明の液晶表示装置の処理方法によれば、液晶表示装置から材料を分別回収する構成のため、ほとんど廃棄物を発生しない液晶表示装置の処理が可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the processing method of the liquid crystal display device for recycling which can collect | recover resources efficiently from the LED backlight of a liquid crystal display device can be provided. In addition, according to the method for treating a liquid crystal display device of the present invention, since the material is separated and collected from the liquid crystal display device, it is possible to process the liquid crystal display device that hardly generates waste.
図１は、本発明の液晶表示装置の処理方法の好ましい一例を示すフローチャートである。本発明の処理方法は、液晶表示装置からキャビネット（後キャビネットおよび前キャビネット）を分離して液晶パネルモジュールを得る工程（ステップＳ２およびステップＳ４）と、液晶パネルモジュールをバックライトシャーシ組品と液晶パネルユニットとに分離する工程（ステップＳ５）と、バックライトシャーシ組品からＬＥＤ基板を取り外す工程（ステップＳ６）と、金属を回収する工程（ステップＳ７）とを基本的に含む。 FIG. 1 is a flowchart showing a preferred example of the processing method of the liquid crystal display device of the present invention. The processing method of the present invention includes a step of separating a cabinet (rear cabinet and front cabinet) from a liquid crystal display device to obtain a liquid crystal panel module (step S2 and step S4), a liquid crystal panel module as a backlight chassis assembly, and a liquid crystal panel. The process basically includes a process of separating into units ( step S5), a process of removing the LED substrate from the backlight chassis assembly (step S6), and a process of recovering metal (step S7).
このような本発明の液晶表示装置の処理方法によって、ＬＥＤバックライトに使用されている資源を効率的に回収することができる。また、このような本発明の液晶表示装置の処理方法によれば、解体された部品・材料から効率的に資源を回収することができる。 By such a processing method of the liquid crystal display device of the present invention, resources used for the LED backlight can be efficiently recovered. Moreover, according to the processing method of the liquid crystal display device of this invention, resources can be efficiently recovered from the disassembled parts / materials.
また本発明の液晶表示装置の処理方法は、図１に示す例のように、後キャビネットを取り外す工程（ステップＳ２）の前にスタンドを取り外す工程（ステップＳ１）を含み、また、後キャビネットを取り外す工程（ステップＳ２）と前キャビネットと液晶パネルモジュールとを分離する工程（ステップＳ４）との間に、制御基板を取り外す工程（ステップＳ３）をさらに含むことが好ましい。 Moreover, the processing method of the liquid crystal display device of this invention includes the process (step S1) which removes a stand before the process (step S2) which removes a back cabinet like the example shown in FIG. 1, and also removes a back cabinet. It is preferable to further include a step of removing the control board (step S3) between the step (step S2) and the step of separating the front cabinet and the liquid crystal panel module (step S4).
上記各工程の具体的な説明に先立ち、本発明の液晶表示装置の処理方法に供される液晶表示装置の典型的な構造について、まずは説明する。図２は、本発明に供される典型的な一例の液晶表示装置の構造を模式的に示す分解斜視図である。本発明に供される典型的な液晶表示装置は、図２に示すように、後キャビネット１、スタンド２、前キャビネット３、ならびに、後キャビネット１と前キャビネット３との間に配置された制御基板４および液晶パネルモジュール５を基本的に備える。このうち、液晶パネルモジュール５は、バックライトシャーシ６、ＬＥＤバックライト７（ＬＥＤモジュール７ａおよびＬＥＤ基板７ｂとから構成）、光学系シート８（プリズムシート、拡散シートなどから構成）、液晶パネルユニット９（液晶ドライバー基板９ａ、プラスチックケース９ｂ、ベゼル９ｃおよびパネルガラス９ｄから構成）から構成されている。液晶材料や透明電極などは２枚のパネルガラス９ｄの間に封入されている。なお、バックライトシャーシ６、ＬＥＤバックライト７などの部品の組み合わせから、バックライトシャーシ組品１０が構成される。
Prior to specific description of each of the above steps, a typical structure of a liquid crystal display device used in the liquid crystal display device processing method of the present invention will be described first. FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing the structure of a typical example of a liquid crystal display device used in the present invention. As shown in FIG. 2, a typical liquid crystal display device used in the present invention includes a rear cabinet 1, a
本発明の液晶表示装置の処理方法は、図２に示したような構造の液晶表示装置の廃棄物（廃液晶表示装置）に好適に適用することができる。図１に示す例の液晶表示装置の処理方法は、上述したように、スタンドを取り外す工程（ステップＳ１）と、後キャビネットを取り外す工程（ステップＳ２）と、制御基板を取り外す工程（ステップＳ３）と、前キャビネットと液晶パネルモジュールとを分離する工程（ステップＳ４）と、液晶パネルモジュールをバックライトシャーシ組品と液晶パネルユニットとに分離する工程（ステップＳ５）と、バックライトシャーシ組品からＬＥＤ基板を取り外す工程と（ステップＳ６）と、金属を回収する工程（ステップＳ７）とを含む。上述したように本発明の液晶表示装置の処理方法は、液晶表示装置からキャビネット（後キャビネットおよび前キャビネット）を分離して液晶パネルモジュールを得る工程（ステップＳ２およびステップＳ４）と、液晶パネルモジュールをバックライトシャーシ組品と液晶パネルユニットとに分離する工程（ステップＳ５）と、バックライトシャーシ組品からＬＥＤ基板を取り外す工程と（ステップＳ６）と、金属を回収する工程（ステップＳ７）とを基本的に含んでいればよいが、外側の部品から一つ一つ部品ごとに確実に、液晶表示装置を解体して部品を回収できることから、図１に示す例のようにステップＳ１からステップＳ７の各工程の全てを含むことが好ましい。以下、図１および図２を参照しながら本発明の液晶表示装置の処理方法について説明する。 The processing method of the liquid crystal display device of the present invention can be suitably applied to the waste (waste liquid crystal display device) of the liquid crystal display device having the structure as shown in FIG. As described above, the processing method of the liquid crystal display device shown in FIG. 1 includes the step of removing the stand (step S1), the step of removing the rear cabinet (step S2), and the step of removing the control board (step S3). The step of separating the front cabinet and the liquid crystal panel module (step S4), the step of separating the liquid crystal panel module into the backlight chassis assembly and the liquid crystal panel unit (step S5), and the LED chassis from the backlight chassis assembly. Including a step of removing (step S6) and a step of recovering metal (step S7). As described above, the processing method of the liquid crystal display device according to the present invention includes the steps of separating the cabinet (rear cabinet and front cabinet) from the liquid crystal display device to obtain a liquid crystal panel module (step S2 and step S4), and the liquid crystal panel module. Basically, a process of separating the backlight chassis assembly and the liquid crystal panel unit (step S5), a process of removing the LED substrate from the backlight chassis assembly (step S6), and a process of recovering metal (step S7). However, since the liquid crystal display device can be reliably disassembled and collected for each part from the outside parts, the steps S1 to S7 can be performed as in the example shown in FIG. It is preferable to include all of the steps. Hereinafter, the processing method of the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to FIGS.
〔１〕スタンドを取り外す工程
液晶表示装置がスタンド（図２に示す例ではスタンド２）を備える場合には、このスタンドを取り外す（ステップＳ１）。スタンドの取り外し方法としては、具体的には、液晶表示装置の本体とスタンドとを締結しているねじを電動ドライバーなどを用い手作業で外して、スタンドを取り外す。このようにして、まず、液晶表示装置のスタンドが回収される。回収されたスタンドからは、含有されている金属およびプラスチックなどを再生し利用することができる。なお、スタンドを備えていない液晶表示装置を本発明の処理方法に供する場合には、当該工程は省略できる。
[1] Step of removing the stand When the liquid crystal display device includes a stand (stand 2 in the example shown in FIG. 2), the stand is removed (step S1). As a method for removing the stand, specifically, the screw for fastening the main body of the liquid crystal display device and the stand is manually removed using an electric screwdriver or the like, and the stand is removed. In this way, first, the stand of the liquid crystal display device is collected. From the collected stand, the contained metal and plastic can be recycled and used. In addition, when using the liquid crystal display device which is not provided with the stand for the processing method of this invention, the said process can be skipped.
〔２〕後キャビネットを取り外す工程
次に、液晶表示装置の本体から、後キャビネット（図２に示す例では後キャビネット１）を取り外す（ステップＳ２）。後キャビネットの取り外し方法としては、具体的には、液晶表示装置の本体の後キャビネットと前キャビネットとを留めているねじ、スナップフィットを手作業で外して、後キャビネットを取り外す。このようにして後キャビネットが回収される。回収された後キャビネットは、素材ごとに分別され、プラスチックなどの元の素材へと再生利用される。
[2] Step of Removing Rear Cabinet Next, the rear cabinet (the rear cabinet 1 in the example shown in FIG. 2) is removed from the main body of the liquid crystal display device (step S2). As a method for removing the rear cabinet, specifically, the rear cabinet is removed by manually removing the screws and snap fits that hold the rear cabinet and the front cabinet of the main body of the liquid crystal display device. In this way, the rear cabinet is recovered. After being collected, the cabinet is sorted by material and recycled to the original material such as plastic.
〔３〕制御基板を取り外す工程
次に、制御基板（図２に示す例では制御基板４）を取り外す（ステップＳ３）。制御基板の取り外しに際しては、まず、ワイヤーハーネスを取り外す。ワイヤーハーネスの取り外し方法としては、具体的には、電極間を結んでいるコネクタを外す、あるいは、ワイヤーハーネスを切断することによって、ワイヤーハーネスを取り外す。このようにしてワイヤーハーネスが回収される。回収されたワイヤーハーネスは、適切な処理を施すことにより、銅などの金属を再生して利用することができる。続いて、制御基板を固定している締結部品を手作業で外し、制御基板を取り外す。たとえば、ねじにより固定されている場合は、電動ドライバーなどを用いて、手作業でねじを取り外し、制御基板を取り外す。このようにして制御基板が回収される。回収された制御基板からは、銅などの金属を再生し利用することができる。なお、ワイヤーハーネスを取り外さず、ワイヤーハーネスが付いたままの状態で制御基板を回収するようにしてもよい。当該工程を経た後の液晶表示装置は、前キャビネットと液晶パネルモジュールとから構成されることになる。
[3] Step of Removing Control Board Next, the control board (control
〔４〕前キャビネットと液晶パネルモジュールとを分離する工程
次に、前キャビネット（図２に示す例では前キャビネット３）と液晶パネルモジュール（図２に示す例では液晶パネルモジュール５）とを分離する（ステップＳ４）。分離の方法としては、前キャビネットと液晶パネルモジュールとを固定しているねじ、スナップフィットなどを手作業で外し、前キャビネットを取り外す。このようにして前キャビネットと液晶パネルモジュールが回収される。前キャビネットは、素材ごとに分別し、プラスチックなどの元の素材へ再生利用することができる。液晶パネルモジュールは、後の解体工程で解体される。
[4] Step of separating the front cabinet and the liquid crystal panel module Next, the front cabinet (the
〔５〕液晶パネルモジュールをバックライトシャーシ組品と液晶パネルユニットとに分離する工程
次に、上記ステップＳ４で前キャビネットと分離された液晶パネルモジュール（図２に示す例では液晶パネルモジュール５）を、バックライトシャーシ組品（図２に示す例ではバックライトシャーシ組品１０）と液晶パネルユニット（図２に示す例では液晶パネルユニット９）とに分離する（ステップＳ５）。分離の方法としては、液晶パネルモジュールのスナップフィットやねじを手作業で外すことで、分離を行う。このとき、同時に、液晶パネルユニットを覆っているベゼル、プラスチックを手作業で取り外す。なお、「バックライトシャーシ組品」とは、ＬＥＤバックライト、バックライトシャーシなどから構成される部品の組み合わせを指す。このようにして、液晶パネルユニットが回収される。
[5] Step of separating the liquid crystal panel module into the backlight chassis assembly and the liquid crystal panel unit Next, the liquid crystal panel module separated from the front cabinet in step S4 (the liquid
〔６〕バックライトシャーシからＬＥＤ基板を取り外す工程
次に、バックライトシャーシ（図２に示す例ではバックライトシャーシ６）からＬＥＤ基板（図２に示す例ではＬＥＤ基板７ｂ）を取り外す（ステップＳ６）。スタンドの取り外し方法としては、具体的には、バックライトシャーシとＬＥＤ基板とを締結しているねじを電動ドライバーなどを用い手作業で外して、ＬＥＤ基板を取り外す。このようにして、まず、バックライトシャーシ組品のバックライトシャーシとＬＥＤ基板とが回収される。回収されたバックライトシャーシからは、含有されている鉄、アルミニウムなどの金属を再生し利用することができる。回収されたＬＥＤ基板は、後述する工程で資源が回収される。
[6] Step of Removing LED Board from Backlight Chassis Next, the LED board (LED board 7b in the example shown in FIG. 2) is removed from the backlight chassis (
〔７〕金属を回収する工程
次に、ＬＥＤ基板から金属を回収する（ステップＳ７）。金属を回収する具体的な方法としては、まず、ＬＥＤ基板（図２に示す例ではＬＥＤ基板７ｂ）からＬＥＤモジュール（図２に示す例ではＬＥＤモジュール７ａ）を取り外す。ＬＥＤモジュールの取り外し方法としては、基板に実装されたＬＥＤモジュールを機械的に剥ぎ取る。ＬＥＤモジュールは、通常はんだによりＬＥＤ基板上に実装されており、はんだは錫系の材料で比較的軟らかいため、タングステンカーバイドあるいはダイヤモンドなどを使用した超硬工具で作成した押し切り刃を使用し機械的に切断し、ＬＥＤモジュールを分離することができる。また、切断の際に、はんだ接合部分を加熱することにより接合強度を劣化させてから切断してもよい。基板から取り外されたＬＥＤモジュールは回収し、後述の破砕工程へと供される。
[7] Step of recovering metal Next, the metal is recovered from the LED substrate (step S7). As a specific method for recovering the metal, first, the LED module (
ここで、図３は、本発明に供される典型的な一例のＬＥＤモジュール７ａの構造を模式的に示す断面図である。ＬＥＤモジュールとは、ＬＥＤチップと、それを封止しているパッケージ材料と、外部との導通をとるための端子材料などからなる一体部品を指す。ＬＥＤモジュール７ａは、たとえば図３に示す例のように、化合物半導体材料からなるＬＥＤチップ１１と、金などからなるボンディングワイヤー１２と、プラスチックからなるパッケージ１３と、銅などからなる端子材料１４と、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂などからなる封止樹脂材料１５と、プラスチックからなるリフレクター１６とを備えるように実現される。このうち、たとえばＬＥＤチップ１１は、主成分として希少金属であるガリウムを含む。そのため、不要となったＬＥＤモジュール搭載製品から、金属材料を効率的に回収し、資源を有効に利用することが望まれている。
Here, FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a typical example of the
ＬＥＤ基板は、ガラス繊維強化エポキシなどの基板材および銅などの配線材料などからなる。ＬＥＤ基板は、非鉄精錬炉に投入することにより、従来公知の非鉄精錬技術により、銅を回収するとともに、有機物を分解し熱回収、ガラス繊維成分は、スラグへと回収され、セメント材料に利用される。 The LED substrate is made of a substrate material such as glass fiber reinforced epoxy and a wiring material such as copper. When the LED substrate is put into a non-ferrous smelting furnace, copper is recovered by a conventionally known non-ferrous smelting technique, and organic substances are decomposed to recover heat. Glass fiber components are recovered into slag and used as cement material. The
次に、ＬＥＤモジュールから金属を回収するために、ＬＥＤモジュールを破砕する。破砕の方法としては、従来公知の破砕手段により、破砕することができる。例えば、せん断方式の破砕機を用いて樹脂パッケージを破砕することで、封止されている化合物半導体材料と、パッケージ材料、リードフレーム材料が分離される。また、化合物半導体材料と、パッケージ材料、リードフレーム材料が分離されなくとも、当該樹脂パッケージの破砕によって樹脂パッケージに亀裂が入り、化合物半導体材料が露出する。また、切断方式の破砕機を使用することにより、パッケージ材料が切断され、ＬＥＤモジュール内の化合物半導体材料が露出する。このように、ＬＥＤモジュールを破砕することにより、化合物半導体の露出表面積が大きくなり、後述の酸による浸出が促進される。 Next, in order to collect metal from the LED module, the LED module is crushed. As a crushing method, crushing can be performed by a conventionally known crushing means. For example, by crushing the resin package using a shearing type crusher, the sealed compound semiconductor material, the package material, and the lead frame material are separated. Even if the compound semiconductor material, the package material, and the lead frame material are not separated, the resin package is cracked by the crushing of the resin package, and the compound semiconductor material is exposed. Further, by using a crushing machine of a cutting method, the package material is cut, and the compound semiconductor material in the LED module is exposed. Thus, by crushing the LED module, the exposed surface area of the compound semiconductor is increased, and leaching with an acid described later is promoted.
次に、酸溶液を用いて、ＬＥＤモジュールから露出した化合物半導体材料から発光材料の金属成分を溶出（浸出）させる。溶出に使用する酸溶液としては、後述のイオン交換樹脂を使用した金属の分離、濃縮回収効率の観点から、塩酸、リン酸、硝酸、フッ酸のいずれかを含むことが好ましい。具体的には、（１）塩酸と硝酸を主成分とする酸溶液、（２）フッ酸と硝酸を主成分とする酸溶液、（３）リン酸を主成分とする酸溶液などが好適に用いられる。 Next, the metal component of the light emitting material is eluted (leached) from the compound semiconductor material exposed from the LED module using an acid solution. The acid solution used for elution preferably contains any one of hydrochloric acid, phosphoric acid, nitric acid, and hydrofluoric acid from the viewpoints of metal separation and concentration recovery efficiency using an ion exchange resin described later. Specifically, (1) an acid solution containing hydrochloric acid and nitric acid as main components, (2) an acid solution containing hydrofluoric acid and nitric acid as main components, and (3) an acid solution containing phosphoric acid as main components are suitable. Used.
ここで、発光材料は、ガリウムリン、ガリウムヒ素、ガリウムナイトライドのいずれかからなることが好ましい。上述した（１）塩酸と硝酸を主成分とする酸溶液を用いた場合には、化合物半導体材料からガリウムリンが溶出し、（２）フッ酸と硝酸を主成分とする酸溶液を用いた場合には、化合物半導体材料からガリウムヒ素が溶出し、また、（３）リン酸を主成分とする酸溶液を用いた場合には、化合物半導体材料からガリウムナイトライドが溶出する。なお、酸溶液を用いた化合物半導体材料からの発光材料の溶出は、通常、撹拌手段を備えた浸出槽内で行われる。 Here, the light emitting material is preferably made of any one of gallium phosphide, gallium arsenide, and gallium nitride. When the above-described (1) acid solution mainly composed of hydrochloric acid and nitric acid is used, gallium phosphorus is eluted from the compound semiconductor material, and (2) an acid solution mainly composed of hydrofluoric acid and nitric acid is used. In some cases, gallium arsenide is eluted from the compound semiconductor material, and (3) when an acid solution containing phosphoric acid as a main component is used, gallium nitride is eluted from the compound semiconductor material. In addition, elution of the luminescent material from the compound semiconductor material using an acid solution is usually performed in a leaching tank equipped with a stirring means.
上述した酸溶液を用いた溶出の後、ＬＥＤモジュールと酸溶液との混合物をフィルターなどの固液分離手段により分離することで、ＬＥＤモジュール残渣と金属含有酸溶液を得ることができる。金属含有酸溶液は、ガリウム、銅などの金属を含み（（１）塩酸と硝酸を主成分とする酸溶液を用いた場合には金も含む）、この溶液から金属を濃縮回収する。金属含有酸溶液からガリウム、銅（および金）を濃縮回収する方法としては、たとえば、硫化物法、水酸化物法、置換析出法、溶媒抽出法、電解採取法を用いることができる。 After elution using the acid solution described above, the LED module residue and the metal-containing acid solution can be obtained by separating the mixture of the LED module and the acid solution by solid-liquid separation means such as a filter. The metal-containing acid solution contains a metal such as gallium or copper ((1) also contains gold when an acid solution containing hydrochloric acid and nitric acid as main components is used), and the metal is concentrated and recovered from this solution. As a method for concentrating and recovering gallium and copper (and gold) from the metal-containing acid solution, for example, a sulfide method, a hydroxide method, a displacement precipitation method, a solvent extraction method, and an electrowinning method can be used.
本発明の液晶表示装置の処理方法においては、イオン交換法を用いて、酸溶液を用いて発光材料の金属成分を溶出し得られた金属含有酸溶液を、イオン交換樹脂と接触させることにより、金属をイオン交換樹脂へ吸着させ、金属含有酸溶液から金属を濃縮回収することが好ましい。イオン交換法を用いることで、エネルギーを使用せず、廃棄物を殆ど排出しないという利点がある。ＬＥＤモジュール残渣は、エポキシ樹脂などのプラスチックからなり、強化繊維などにリサイクルすることができる。また、熱回収することもできる。 In the method for treating a liquid crystal display device of the present invention, by using an ion exchange method, a metal-containing acid solution obtained by eluting the metal component of the luminescent material using an acid solution is brought into contact with an ion exchange resin. It is preferable to adsorb the metal to the ion exchange resin and concentrate and recover the metal from the metal-containing acid solution. By using the ion exchange method, there is an advantage that energy is not used and waste is hardly discharged. The LED module residue is made of a plastic such as an epoxy resin and can be recycled into a reinforcing fiber or the like. Also, heat recovery can be performed.
ここで、イオン交換法を用いた金属の濃縮回収の詳細は、上述した酸溶液を用いて発光材料を溶出させる工程において用いた酸溶液の種類によって異なる。以下、（Ａ）（１）塩酸と硝酸を主成分とする酸溶液を用いた場合、ならびに、（２）フッ酸と硝酸を主成分とする酸溶液を用いた場合と、（Ｂ）リン酸を主成分とする酸溶液を用いた場合とに分けて、説明する。 Here, the details of the concentration and recovery of the metal using the ion exchange method differ depending on the type of the acid solution used in the step of eluting the luminescent material using the acid solution described above. Hereinafter, (A) (1) when using an acid solution containing hydrochloric acid and nitric acid as main components, and (2) using an acid solution containing hydrofluoric acid and nitric acid as main components, and (B) phosphoric acid. This will be described separately for the case of using an acid solution containing as a main component.
＜（Ａ）（１）塩酸と硝酸を主成分とする酸溶液を用いた場合、ならびに、（２）フッ酸と硝酸を主成分とする酸溶液を用いた場合＞
（１）塩酸と硝酸を主成分とする酸溶液を用いた場合、ならびに、（２）フッ酸と硝酸を主成分とする酸溶液を用いた場合には、イオン交換法を用いてガリウム、銅（および金）を濃縮回収する際には、適当な濃度の塩酸の添加または水の添加によって塩化物イオン濃度を好ましくは２〜１０ｍｏｌ／Ｌにし、陰イオン交換樹脂へ接触させる。これによって、ガリウムイオン、銅イオン（および金イオン）が陰イオン交換樹脂に吸着される。これは、適量の塩化物イオンが存在する溶液中で、ガリウムイオン、銅イオン（および金イオン）は塩化物錯イオンを形成し、マイナスの電荷を帯びるため、塩酸酸性水溶液中で陰イオン交換樹脂（好ましくは強塩基性の陰イオン交換樹脂）と接触させた場合、陰イオン交換樹脂に吸着される。硝酸イオン、フッ化物イオンはガリウムイオン、銅イオン（および金イオン）と錯体を形成しないため、陰イオン交換樹脂への吸着挙動にはほとんど影響せず、塩化物イオン濃度を制御するだけでよい。
<(A) (1) When using an acid solution containing hydrochloric acid and nitric acid as main components, and (2) When using an acid solution containing hydrofluoric acid and nitric acid as main components>
(1) When an acid solution containing hydrochloric acid and nitric acid as main components is used, and (2) When an acid solution containing hydrofluoric acid and nitric acid as main components is used, gallium, copper is used by an ion exchange method. When the (and gold) is concentrated and recovered, the chloride ion concentration is preferably adjusted to 2 to 10 mol / L by adding hydrochloric acid having an appropriate concentration or water, and brought into contact with the anion exchange resin. As a result, gallium ions and copper ions (and gold ions) are adsorbed on the anion exchange resin. This is because gallium ions and copper ions (and gold ions) form chloride complex ions in a solution containing an appropriate amount of chloride ions and have a negative charge. When contacted with (preferably strongly basic anion exchange resin), it is adsorbed on the anion exchange resin. Since nitrate ions and fluoride ions do not form a complex with gallium ions and copper ions (and gold ions), the adsorption behavior to the anion exchange resin is hardly affected, and only the chloride ion concentration needs to be controlled.
イオン交換樹脂を用いて金属含有酸溶液からガリウムイオン、銅イオン（および金イオン）を濃縮回収する場合、酸溶液中の塩化物イオン濃度を２〜１０ｍｏｌ／Ｌ、より好ましくは４〜８ｍｏｌ／Ｌに調製することによって特異的に溶液中のガリウムイオン、銅イオン（および金イオン）を陰イオン交換樹脂に吸着させることが可能である。塩化物イオン濃度が２ｍｏｌ／Ｌ未満である場合は、ガリウムイオン、銅イオン（および金イオン）は塩化物イオン錯体を形成せずイオン交換樹脂に吸着しない虞があり、塩化物イオン濃度が１０ｍｏｌ／Ｌより高い場合は、陰イオン交換樹脂に吸着される塩化物イオンが多くなり、ガリウムイオン、銅イオン（および金イオン）の吸着が阻害される傾向にあるためである。したがって、塩化物イオン濃度が２〜１０ｍｏｌ／Ｌの場合に、ガリウムイオン、銅イオン（および金イオン）が陰イオン交換樹脂に吸着される。 When gallium ions and copper ions (and gold ions) are concentrated and recovered from a metal-containing acid solution using an ion exchange resin, the chloride ion concentration in the acid solution is 2 to 10 mol / L, more preferably 4 to 8 mol / L. It is possible to specifically adsorb gallium ions and copper ions (and gold ions) in the solution to the anion exchange resin. When the chloride ion concentration is less than 2 mol / L, gallium ions and copper ions (and gold ions) may not form a chloride ion complex and may not be adsorbed on the ion exchange resin, and the chloride ion concentration is 10 mol / L. If it is higher than L, chloride ions adsorbed on the anion exchange resin increase, and adsorption of gallium ions and copper ions (and gold ions) tends to be inhibited. Therefore, when the chloride ion concentration is 2 to 10 mol / L, gallium ions and copper ions (and gold ions) are adsorbed on the anion exchange resin.
陰イオン交換樹脂と接触することにより金属イオンが取り除かれた、塩酸と硝酸を主成分とする酸溶液、または、フッ酸と硝酸を主成分とする酸溶液は、塩化物イオンを含む。このため、後述のリン酸を主成分とする酸溶液からの金属回収において、陽イオン交換樹脂から金属を回収するための塩酸として利用することもできる。 The acid solution mainly composed of hydrochloric acid and nitric acid or the acid solution mainly composed of hydrofluoric acid and nitric acid from which metal ions are removed by contact with the anion exchange resin contains chloride ions. For this reason, in the metal collection | recovery from the acid solution which has phosphoric acid as a main component mentioned later, it can also utilize as hydrochloric acid for collect | recovering metals from a cation exchange resin.
ガリウムイオン、銅イオン（および金イオン）が吸着した陰イオン交換樹脂に水を接触させると、イオン交換樹脂表面の塩化物イオン濃度が低下し、ガリウムイオン、銅イオン（および金イオン）のクロロ錯体が破壊する。こうして、陰イオン交換樹脂とのイオン結合力が低下するため、ガリウムイオン、銅イオン（および金イオン）を陰イオン交換樹脂から急激に離脱することができ、ガリウムイオン、銅イオン（および金イオン）濃縮溶液が得られる。 When water is brought into contact with an anion exchange resin on which gallium ions and copper ions (and gold ions) are adsorbed, the chloride ion concentration on the surface of the ion exchange resin decreases, and chloro complexes of gallium ions and copper ions (and gold ions). Destroys. Thus, since the ion binding force with the anion exchange resin is reduced, gallium ions and copper ions (and gold ions) can be rapidly released from the anion exchange resin, and gallium ions and copper ions (and gold ions). A concentrated solution is obtained.
イオン交換法により濃縮、回収された金属イオンは、濃縮溶液のｐＨを４〜１０に調整することにより、水酸化物として沈殿させ、固液分離することにより水酸化物スラッジとして回収することができる。回収された金属水酸化物スラッジは、ガリウム、銅、金などを含み、非鉄精錬所にて精製し、金属材料として再生利用することができる。 The metal ions concentrated and recovered by the ion exchange method can be recovered as hydroxide sludge by being precipitated as hydroxide by adjusting the pH of the concentrated solution to 4 to 10 and solid-liquid separation. . The recovered metal hydroxide sludge contains gallium, copper, gold, etc., and can be refined at a non-ferrous smelter and recycled as a metal material.
＜（Ｂ）（３）リン酸を主成分とする酸溶液を用いた場合＞
また、（３）リン酸を主成分とする酸溶液中のガリウムおよび銅を分離回収する方法としては、まず、金属含有酸溶液を、陽イオン交換樹脂へ通液することにより、金属イオンが陽イオン交換樹脂へ吸着し、分離することができる。リン酸溶液中で金属イオンは、正の電荷を帯びているため、陽イオン交換樹脂（好ましくは強酸性陽イオン交換樹脂）と接触させることにより、陽イオン交換樹脂へ吸着させることができる。ガリウムおよび銅が取り除かれた、リン酸を主成分とする酸溶液は、上述のＬＥＤチップから金属を溶出する工程で再利用することができる。
<(B) (3) When using an acid solution containing phosphoric acid as a main component>
(3) As a method for separating and recovering gallium and copper in an acid solution containing phosphoric acid as a main component, first, the metal ion is cationized by passing the metal-containing acid solution through a cation exchange resin. It can be adsorbed on an ion exchange resin and separated. Since the metal ion in the phosphoric acid solution has a positive charge, it can be adsorbed to the cation exchange resin by contacting with a cation exchange resin (preferably a strongly acidic cation exchange resin). The acid solution mainly composed of phosphoric acid from which gallium and copper are removed can be reused in the process of eluting metal from the LED chip.
陽イオン交換樹脂へ吸着した金属イオンは、塩酸と接触させることにより、脱着回収することができる。使用する塩酸濃度としては、２ｍｏｌ／Ｌ以上が好ましく、４〜６ｍｏｌ／Ｌがより好ましい。塩酸濃度が２ｍｏｌ／Ｌ未満である場合には、ガリウムイオンを置換するための水素イオン濃度が低く、樹脂からの脱着が十分にできない虞があるためである。これにより、ガリウム含有塩酸溶液が得られる。得られたガリウム含有塩酸溶液は、上述の（１）塩酸と硝酸を主成分とする酸溶液を用いた場合、ならびに、（２）フッ酸と硝酸を主成分とする酸溶液の場合と同様に、陰イオン交換樹脂へ吸着させる方法で、ガリウムを濃縮回収することができる。 The metal ions adsorbed to the cation exchange resin can be desorbed and recovered by bringing them into contact with hydrochloric acid. As hydrochloric acid concentration to be used, 2 mol / L or more is preferable and 4-6 mol / L is more preferable. This is because when the hydrochloric acid concentration is less than 2 mol / L, the hydrogen ion concentration for substituting gallium ions is low, and desorption from the resin may not be sufficient. Thereby, a gallium-containing hydrochloric acid solution is obtained. The obtained gallium-containing hydrochloric acid solution was used in the same manner as in the case of (1) the acid solution mainly containing hydrochloric acid and nitric acid, and (2) the acid solution mainly containing hydrofluoric acid and nitric acid. Gallium can be concentrated and recovered by a method of adsorbing to an anion exchange resin.
なお、陰イオン交換樹脂へ吸着させる工程を省き、そのままｐＨを調整することにより、水酸化物として沈殿させ、水酸化物スラッジとして回収することもできるが、陰イオン交換樹脂への吸着を行うことで、より濃縮させることができる。 In addition, the step of adsorbing to the anion exchange resin can be omitted, and the pH can be adjusted as it is, so that it can be precipitated as a hydroxide and recovered as a hydroxide sludge. It can be concentrated more.
また、リン酸を主成分とする酸溶液に塩酸を添加し塩化物イオンを導入することで、陰イオン交換樹脂を使用した濃縮も可能であるが、リン酸と塩酸の混酸が発生するため、廃液処理が困難となる。そのため、陽イオン交換樹脂を使用し、リン酸溶液中の金属はイオン交換樹脂へ吸着させることで除去し、金属を除去したリン酸溶液は再利用することが好ましい。 In addition, by adding hydrochloric acid to an acid solution containing phosphoric acid as a main component and introducing chloride ions, concentration using an anion exchange resin is possible, but a mixed acid of phosphoric acid and hydrochloric acid is generated. Waste liquid treatment becomes difficult. Therefore, it is preferable to use a cation exchange resin, remove the metal in the phosphoric acid solution by adsorbing it to the ion exchange resin, and reuse the phosphoric acid solution from which the metal has been removed.
また、バックライトシャーシから取り外したＬＥＤ基板をそのまま、銅精錬、亜鉛精錬などの非鉄精錬炉に投入し、従来公知の方法により、銅、金、ガリウムなどを回収することももちろん可能である。 Of course, the LED substrate removed from the backlight chassis can be directly put into a non-ferrous smelting furnace such as copper smelting and zinc smelting, and copper, gold, gallium and the like can be recovered by a conventionally known method.
以下、実験例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, although an example of an experiment is given and the present invention is explained in detail, the present invention is not limited to these.
＜実験例１＞
ガリウムリンから、塩酸と硝酸の混酸（塩酸：硝酸＝３：１）を使用して金属を溶出し、ガリウム含有酸溶液１００ｍＬを得た。ＩＣＰ発光分析（ＪＹ２３８Ｕ、ジョバンイボン社製）により分析した結果、得られたガリウム含有リン酸水溶液のガリウム濃度は、１４５．２ｍｇ／Ｌであった。１００ｍＬ中のガリウム量としては、１４．５ｍｇであった。
<Experimental example 1>
From gallium phosphorus, metal was eluted using a mixed acid of hydrochloric acid and nitric acid (hydrochloric acid: nitric acid = 3: 1) to obtain 100 mL of a gallium-containing acid solution. As a result of analysis by ICP emission analysis (JY238U, manufactured by Joban Yvon), the gallium concentration of the obtained gallium-containing phosphoric acid aqueous solution was 145.2 mg / L. The amount of gallium in 100 mL was 14.5 mg.
ガリウム含有リン酸水溶液１００ｍＬを、陰イオン交換樹脂（ＩＲＡ４００、ローム・アンド・ハース社製）３０ｍＬを充填したカラム（内径：１９ｍｍ×高さ：２５ｃｍ）中を流速５．０Ｌ／（Ｌ−樹脂・ｈ）で通液し、ガリウムを陰イオン交換樹脂へ吸着させた。カラムを通過した酸水溶液中のガリウム濃度は、ＩＣＰ発光分析の結果、検出限界以下であり、溶液中のガリウムは全て陰イオン交換樹脂へ吸着していた。 A flow rate of 5.0 L / (L-resin.) In a column (inner diameter: 19 mm × height: 25 cm) filled with 100 mL of an aqueous gallium-containing phosphoric acid solution and 30 mL of an anion exchange resin (IRA400, manufactured by Rohm and Haas). The liquid was passed through h) to adsorb gallium onto the anion exchange resin. As a result of ICP emission analysis, the gallium concentration in the acid aqueous solution that passed through the column was below the detection limit, and all the gallium in the solution was adsorbed on the anion exchange resin.
次に、ガリウムが吸着したイオン交換樹脂が充填されているカラムに、水を通液した。図４は、実験例１で得られた、陰イオン交換樹脂からの回収液のガリウム濃度の測定結果を示すグラフであり、縦軸はガリウム濃度（ｍｇ／Ｌ）、横軸は通液量（Ｌ／Ｌ−樹脂）である。図４に示されるように、回収されたガリウム量は、１４．０ｍｇであり、ガリウムの回収率は９７％であった。 Next, water was passed through a column filled with an ion exchange resin on which gallium was adsorbed. FIG. 4 is a graph showing the measurement results of the gallium concentration of the liquid recovered from the anion exchange resin obtained in Experimental Example 1, where the vertical axis represents the gallium concentration (mg / L) and the horizontal axis represents the liquid flow rate ( L / L-resin). As shown in FIG. 4, the amount of gallium recovered was 14.0 mg, and the gallium recovery rate was 97%.
＜実験例２＞
ガリウムナイトライドからリン酸を使用して金属を溶出し、ガリウム含有リン酸水溶液１００ｍＬを得た。ＩＣＰ発光分析（ＪＹ２３８Ｕ、ジョバンイボン社製）により分析した結果、得られたガリウム含有リン酸水溶液のガリウム濃度は、５１９．５ｍｇ／Ｌであった。１００ｍＬ中のガリウム量としては、５２．０ｍｇであった。
<Experimental example 2>
Metal was eluted from gallium nitride using phosphoric acid to obtain 100 mL of an aqueous gallium-containing phosphoric acid solution. As a result of analysis by ICP emission analysis (JY238U, manufactured by Joban Yvon), the gallium concentration of the obtained gallium-containing phosphoric acid aqueous solution was 519.5 mg / L. The amount of gallium in 100 mL was 52.0 mg.
ガリウム含有リン酸水溶液１００ｍＬを、陽イオン交換樹脂（ＩＲ１２０Ｂ、ローム・アンド・ハース社製）３０ｍＬを充填したカラム（内径：１９ｍｍ×高さ：２５ｃｍ）中を流速５．０Ｌ／（Ｌ−樹脂・ｈ）で通液し、ガリウムを陽イオン交換樹脂へ吸着させた。カラムを通過したリン酸水溶液中のガリウム濃度は、ＩＣＰ発光分析の結果、検出限界以下であり、溶液中のガリウムは全て陽イオン交換樹脂へ吸着していた。 A flow rate of 5.0 L / (L-resin.) In a column (inner diameter: 19 mm × height: 25 cm) filled with 100 mL of a gallium-containing phosphoric acid aqueous solution and 30 mL of a cation exchange resin (IR120B, manufactured by Rohm and Haas). h), gallium was adsorbed on the cation exchange resin. As a result of ICP emission analysis, the gallium concentration in the aqueous phosphoric acid solution that passed through the column was below the detection limit, and all the gallium in the solution was adsorbed on the cation exchange resin.
次に、ガリウムが吸着したイオン交換樹脂が充填されているカラムに、４ｍｏｌ／Ｌ塩酸溶液を通液した。図５は、実験例２で得られた陽イオン交換樹脂からの回収液のガリウム濃度の測定結果を示すグラフであり、縦軸はガリウム濃度（ｍｇ／Ｌ）、横軸は通液量（Ｌ／Ｌ−樹脂）を示す。図５に示されるように、回収されたガリウム量は、４６．２ｍｇであり、ガリウムの回収率は８９％であった。 Next, a 4 mol / L hydrochloric acid solution was passed through a column packed with an ion exchange resin on which gallium was adsorbed. FIG. 5 is a graph showing the measurement results of the gallium concentration of the liquid recovered from the cation exchange resin obtained in Experimental Example 2, the vertical axis is the gallium concentration (mg / L), and the horizontal axis is the liquid flow rate (L / L-resin). As shown in FIG. 5, the recovered gallium amount was 46.2 mg, and the recovery rate of gallium was 89%.
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１ 後キャビネット、２ スタンド、３ 前キャビネット、４ 制御基板、５ 液晶パネルモジュール、６ バックライトシャーシ、７ ＬＥＤバックライト、７ａ ＬＥＤモジュール、７ｂ ＬＥＤ基板、８ 光学系シート、９ 液晶パネルユニット、９ａ 液晶ドライバー基板、９ｂ プラスチックケース、９ｃ ベゼル、９ｄ パネルガラス、１０ バックライトシャーシ組品、１１ ＬＥＤチップ、１２ ボンディングワイヤー、１３ パッケージ、１４ 端子、１５ 封止樹脂、１６ リフレクター。 1 rear cabinet, 2 stand, 3 front cabinet, 4 control board, 5 liquid crystal panel module, 6 backlight chassis, 7 LED backlight, 7a LED module, 7b LED board, 8 optical system sheet, 9 liquid crystal panel unit, 9a liquid crystal Driver board, 9b plastic case, 9c bezel, 9d panel glass, 10 backlight chassis assembly, 11 LED chip, 12 bonding wire, 13 package, 14 terminal, 15 sealing resin, 16 reflector.
Claims (6)
液晶表示装置からキャビネットを分離して液晶パネルモジュールを得る工程と、
液晶パネルモジュールをバックライトシャーシ組品と液晶パネルユニットとに分離する工程と、
バックライトシャーシ組品からＬＥＤ基板を取り外す工程と、
金属を回収する工程とを含む、液晶表示装置の処理方法であって、
前記金属を回収する工程が、ＬＥＤ基板から取り外されたＬＥＤチップを破砕する工程と、酸溶液により発光材料を溶出する工程と、酸溶液を用いて発光材料の金属成分を溶出し得られた金属含有酸溶液を、イオン交換樹脂と接触させることにより、金属をイオン交換樹脂へ吸着させた後、金属を濃縮回収する工程を含み、
前記酸溶液が、塩酸と硝酸を主成分とする酸溶液であり、イオン交換樹脂と接触させるときに塩化物イオン濃度２〜１０ｍｏｌ／Ｌに調製することを特徴とする、液晶表示装置の処理方法。 A processing method of a liquid crystal display device using an LED as a light source of a backlight,
Separating the cabinet from the liquid crystal display device to obtain a liquid crystal panel module;
Separating the liquid crystal panel module into a backlight chassis assembly and a liquid crystal panel unit;
Removing the LED substrate from the backlight chassis assembly;
A method for treating a liquid crystal display device, comprising a step of recovering a metal ,
The step of recovering the metal includes a step of crushing the LED chip removed from the LED substrate, a step of eluting the luminescent material with an acid solution, and a metal obtained by eluting the metal component of the luminescent material using an acid solution A step of concentrating and recovering the metal after adsorbing the metal to the ion exchange resin by bringing the acid solution into contact with the ion exchange resin;
A method for treating a liquid crystal display device, wherein the acid solution is an acid solution mainly composed of hydrochloric acid and nitric acid, and is adjusted to a chloride ion concentration of 2 to 10 mol / L when contacting with an ion exchange resin. .
液晶表示装置からキャビネットを分離して液晶パネルモジュールを得る工程と、
液晶パネルモジュールをバックライトシャーシ組品と液晶パネルユニットとに分離する工程と、
バックライトシャーシ組品からＬＥＤ基板を取り外す工程と、
金属を回収する工程とを含む、液晶表示装置の処理方法であって、
前記金属を回収する工程が、ＬＥＤ基板から取り外されたＬＥＤチップを破砕する工程と、酸溶液により発光材料を溶出する工程と、酸溶液を用いて発光材料の金属成分を溶出し得られた金属含有酸溶液を、イオン交換樹脂と接触させることにより、金属をイオン交換樹脂へ吸着させた後、金属を濃縮回収する工程を含み、
前記酸溶液が、フッ酸と硝酸を主成分とする酸溶液であり、イオン交換樹脂と接触させるときに塩化物イオン濃度２〜１０ｍｏｌ／Ｌに調製することを特徴とする、液晶表示装置の処理方法。 A processing method of a liquid crystal display device using an LED as a light source of a backlight,
Separating the cabinet from the liquid crystal display device to obtain a liquid crystal panel module;
Separating the liquid crystal panel module into a backlight chassis assembly and a liquid crystal panel unit;
Removing the LED substrate from the backlight chassis assembly;
A method for treating a liquid crystal display device, comprising a step of recovering a metal,
The step of recovering the metal includes a step of crushing the LED chip removed from the LED substrate, a step of eluting the luminescent material with an acid solution, and a metal obtained by eluting the metal component of the luminescent material using an acid solution A step of concentrating and recovering the metal after adsorbing the metal to the ion exchange resin by bringing the acid solution into contact with the ion exchange resin;
The acid solution is an acid solution mainly composed of hydrofluoric acid and nitric acid, and is adjusted to a chloride ion concentration of 2 to 10 mol / L when brought into contact with an ion exchange resin. Way .
液晶表示装置からキャビネットを分離して液晶パネルモジュールを得る工程と、
液晶パネルモジュールをバックライトシャーシ組品と液晶パネルユニットとに分離する工程と、
バックライトシャーシ組品からＬＥＤ基板を取り外す工程と、
金属を回収する工程とを含む、液晶表示装置の処理方法であって、
前記金属を回収する工程が、ＬＥＤ基板から取り外されたＬＥＤチップを破砕する工程と、酸溶液により発光材料を溶出する工程と、酸溶液を用いて発光材料の金属成分を溶出し得られた金属含有酸溶液を、イオン交換樹脂と接触させることにより、金属をイオン交換樹脂へ吸着させた後、金属を濃縮回収する工程を含み、
前記酸溶液が、リン酸を主成分とする酸溶液であり、イオン交換樹脂へ吸着させた金属を２ｍｏｌ／Ｌ以上の塩酸と接触させることを特徴とする、液晶表示装置の処理方法。 A processing method of a liquid crystal display device using an LED as a light source of a backlight,
Separating the cabinet from the liquid crystal display device to obtain a liquid crystal panel module;
Separating the liquid crystal panel module into a backlight chassis assembly and a liquid crystal panel unit;
Removing the LED substrate from the backlight chassis assembly;
A method for treating a liquid crystal display device, comprising a step of recovering a metal,
The step of recovering the metal includes a step of crushing the LED chip removed from the LED substrate, a step of eluting the luminescent material with an acid solution, and a metal obtained by eluting the metal component of the luminescent material using an acid solution A step of concentrating and recovering the metal after adsorbing the metal to the ion exchange resin by bringing the acid solution into contact with the ion exchange resin;
A method for treating a liquid crystal display device, wherein the acid solution is an acid solution containing phosphoric acid as a main component, and a metal adsorbed on an ion exchange resin is brought into contact with 2 mol / L or more of hydrochloric acid .
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