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Novo sistema de reciclagem de painéis LCD reduz risco e desperdício

【Departamento de P & D de Blaze Display】 Com mais e mais eletrônicos em casa e o carro com telas de cristal líquido (LCD), reduzir o impacto ambiental depois que os dispositivos não são mais usados é crucial para avançar.

A pesquisa mostrou repetidamente a nocividade do cristal líquido, do índio e de outros metais pesados contidos nos painéis de LCD, mas atualmente não existe um modelo adequado para a reciclagem desses painéis.

Pesquisadores do Instituto de Pesquisas Tecnológicas Industriais (ITRI) estão trabalhando para mudar isso, desenvolvendo um novo Sistema de Reciclagem de Lixo que seja econômico, não produza nenhum desperdício e permitirá aos fabricantes salvar e reutilizar alguns dos valiosos metais pesados usados para criar painéis de LCD. O ITRI recebeu o prêmio R & D 100 de 2017 pela tecnologia na Gala de R & D 100, realizada em Orlando, Flórida, em 17 de novembro de 2017. No mesmo evento, o ITRI também recebeu um mérito na categoria Reconhecimento Especial: Green Tech. Sistema de Reciclagem.

O sistema funciona integrando separação sequencial, purificação em nível de ppb, tecnologias de nanopartículas para reciclar cristais líquidos, índio e óculos.

O cristal líquido - um produto químico sintético com alto custo unitário e alta estabilidade - não é muito biodegradável. A estrutura do cristal líquido contém um grande volume de anéis de benzeno, flúor, cloro e bromo, que, se enterrados, podem infiltrar-se em sistemas de água subterrânea e impactar os ecossistemas.

Chien-Wei Lu, pesquisadora do ITRI, explicou em entrevista à R & D Magazine como funciona o novo sistema de reciclagem.

"Os painéis LCD, que têm apenas alguns milímetros de espessura, contêm mais de dez tipos de materiais, tornando seu descarte e reciclagem especialmente difícil", disse Chien-Wei. “Nós analisamos minuciosamente as características ea capacidade de reutilização de cada material contido nos painéis LCD e projetamos um procedimento de separação lógica de acordo com as associações entre cada material, primeiro separando cristal líquido, índio e vidro, e desenvolvendo tecnologia de purificação para cada material. a reutilização desses materiais. ”

O método começa com um sistema de esmagamento de painéis que quebra o painel LCD, expondo o cristal líquido. O painel LCD separado, em seguida, entra no sistema de extração de cristal líquido contínuo e um agente que pode ser usado em vários ciclos extrai o cristal líquido. O cristal líquido é exposto na superfície do substrato de vidro, permitindo que o sistema encurte o tempo de processamento, integrando as funções de extração e purificação.

A impureza é removida por um método de adsorção de sal. Depois que o cristal líquido foi removido, os fragmentos do painel entram no sistema de extração de índio e um agente é usado repetidamente como esfregão para permitir a remoção do índio do fragmento do painel.

O precipitado contendo índio é dissolvido com um agente e entra no sistema de concentração de índio, onde é concentrado através de princípios de precipitação. O precipitado contendo índio é então dissolvido com um agente e entra no sistema de concentração de índio, onde é concentrado através de princípios de precipitação.

Depois de remover a maior parte dos materiais da célula, os vidros, que são livres de álcali e compostos por SiO2, Al2O4, B103 e outros óxidos alcalino-terrosos, são recolhidos.

O novo método extrai o cristal líquido para reutilização, permitindo o ciclo do índio e do vidro que não contém mais o cristal líquido.

A extração de cristal líquido do painel LCD de resíduos alcança uma taxa de recuperação de cristal líquido de quase 100% e uma taxa de recuperação de 90% de índio. O processo poderia reduzir a produção de novos cristais líquidos, diminuindo o impacto ambiental.

"O tratamento de resíduos de painéis LCD com este sistema pode transformar o material dos painéis em cristais líquidos, índio e vidro em produtos valiosos e reutilizáveis, não apenas aumentando os lucros, mas efetivamente reduzindo a produção de resíduos", disse Chien-Wei.

Chein-Wei explicou alguns dos desafios na criação do sistema de reciclagem.

"Os cristais líquidos com aromáticos substituídos por halogênio são projetados e sintetizados para LCD", disse Chein-Wei. “O processo de produção e a disposição final causam impactos severos à saúde e ao meio ambiente. No entanto, as pessoas não podem obter essa informação.

“Resíduos de painéis LCD são geralmente descartados em aterros sanitários ou por incineração na maioria dos países, devido à falta de regulamentação ambiental adequada. Sem uma regulamentação ambiental rigorosa, é difícil promover um novo método de descarte ”.

As atuais tecnologias de tratamento desmontam os dispositivos LCD em vários componentes e os reciclam de acordo com seus materiais. No entanto, não há modelo para o tratamento de painéis LCD.

Riscos dos painéis LCD

Estudos anteriores também mostraram a nocividade do cristal líquido, índio e outros metais pesados presentes nos painéis LCD.

Se os organismos ingerirem cristais líquidos lipossolúveis, eles provavelmente serão armazenados em organismos sem metabolização, levando a doenças nos órgãos.

Se incinerado em temperaturas suficientemente altas, o cristal líquido pode se transformar em CFCs e danificar o ozônio e, se incinerado a baixas temperaturas, os cristais líquidos podem se tornar dioxinas, PCB, ácido clorídrico ou ácido fluorídrico, que é prejudicial ao meio ambiente.

Para processar fisicamente os painéis, os painéis devem ser quebrados e depois adicionados ao cimento ou concreto, que não remove cristais líquidos, índio, estanho e molibdênio dos painéis. Portanto, os cristais líquidos e metais pesados ainda podem entrar no ambiente após a chuva ou lavagem.

Isso levou um número crescente de países, incluindo Hong Kong e China, a classificar os painéis de LCD como resíduos perigosos. Isso requer que o processamento futuro de resíduos de painéis LCD seja enterrado no local, queimado ou fisicamente disposto, o que aumenta tanto os custos de processamento quanto os danos ambientais.

Para testar a nova tecnologia, o ITRI construiu uma planta piloto que pode tratar três toneladas de resíduos de painéis LCD por dia, produzindo três quilos de cristal líquido, 750 gramas de índio e cerca de 2550 quilos de vidro, que podem ser reutilizados como construção verde. material ou material de adsorção de metais pesados.

Estima-se que centenas de milhares de toneladas de resíduos de painéis LCD sejam produzidos anualmente na América do Norte.


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