Con la crescente dipendenza degli utenti domestici dai dispositivi elettronici e la crescente popolarità dei veicoli a cristalli liquidi (LCD), una volta che questi dispositivi non sono più in uso, la riduzione dell'impatto ambientale sta diventando sempre più importante.
Studi precedenti hanno dimostrato i pericoli dei pannelli LCD contenenti cristalli liquidi, indio e altri metalli pesanti, ma attualmente non esiste una soluzione per riciclare questi pannelli.
In questo contesto, i ricercatori dell'Istituto di ricerca tecnologica industriale di Taiwan (ITRI) intendono sviluppare un nuovo sistema di riciclaggio dei rifiuti LCD per cambiare questa situazione. Il sistema è conveniente, non genera rifiuti e consente ai produttori di risparmiare e riutilizzare alcuni metalli pesanti di valore per la produzione di pannelli LCD. Il sistema consente il recupero di cristalli liquidi, indio e vetro integrando separazione sequenziale, purificazione in ppb e tecnologia a nanopori.
Il cristallo liquido è una sostanza chimica sintetica con un elevato costo unitario e un'elevata stabilità e non è facilmente biodegradabile. La struttura a cristalli liquidi contiene una grande quantità di anello benzene, fluoro, cloro e bromo. Se è sepolto, penetrerà nel sistema idrico sotterraneo e influenzerà l'ecosistema.
Il ricercatore Itri Chien-Wei Lu ha dichiarato: "I pannelli a cristalli liquidi, pur essendo spessi solo pochi millimetri, contengono più di una dozzina di materiali, il che rende particolarmente difficile la loro manipolazione e il riciclaggio. Abbiamo un'analisi approfondita delle caratteristiche e della riusabilità di ciascun materiale in il pannello LCD e, in base alla correlazione tra ciascun materiale, viene progettato il programma di separazione logica: separare prima i materiali a cristalli liquidi, indio e vetro, quindi sviluppare diverse tecnologie di purificazione per ciascun materiale e quindi realizzare il riutilizzo di questi materiali. " Il metodo viene distrutto dal pannello Il sistema inizia con la possibilità di distruggere il pannello LCD per esporre il materiale a cristalli liquidi nel pannello. Il pannello LCD separato entra quindi in un sistema di estrazione a cristalli liquidi continuo e il cristallo liquido in esso può essere estratto da un reagente specifico in una pluralità di cicli. Il cristallo liquido è esposto sulla superficie del substrato di vetro, consentendo al sistema di ridurre i tempi di elaborazione integrando le funzioni di estrazione e purificazione. Le impurezze in esso possono essere rimosse mediante adsorbimento di sale. Dopo la rimozione del cristallo liquido, i frammenti del pannello entrano nel sistema di estrazione di indio e vengono ripetutamente usati dall'agente di lavaggio per consentire la rimozione di indio dai frammenti del pannello. Il precipitato contenente l'indio viene sciolto con un reagente ed entra in un sistema di concentrazione di indio, che viene quindi concentrato mediante un principio di precipitazione.
Dopo aver rimosso la maggior parte del materiale, è stato avviato il processo di raccolta di SiO2, Al2O3, B2O3 e altri vetri di ossido di metallo alcalino terroso. Il cristallo liquido estratto con questo nuovo metodo può essere riutilizzato per realizzare il riciclaggio di indio e il materiale di vetro a cristalli liquidi. L'estrazione di cristalli liquidi da un pannello a cristalli liquidi di scarto può raggiungere il recupero di cristalli liquidi quasi al 100% e il recupero di indio al 90%. Questo processo può ridurre il costo della nuova generazione di cristalli liquidi e ridurre l'impatto sull'ambiente.
Pericolo del pannello LCD
Studi precedenti hanno mostrato i pericoli di cristalli liquidi, indio e altri metalli pesanti presenti nei pannelli LCD. Se gli organismi ingeriscono cristalli liquidi liposolubili, sono probabilmente immagazzinati nell'organismo senza metabolismo, portando a varie malattie di organi. Se incenerito ad una temperatura sufficientemente elevata, il cristallo liquido può trasformarsi in un CFC e distruggere lo strato di ozono atmosferico; se viene incenerito a bassa temperatura, il cristallo liquido può diventare diossina, PCB, acido cloridrico o acido fluoridrico e questi sono i responsabili dell'inquinamento ambientale. Il colpevole.
Il trattamento fisico convenzionale dei pannelli a cristalli liquidi richiede che il pannello sia rotto e quindi aggiunto al cemento o al calcestruzzo, ma questo metodo non può rimuovere materiali come cristallo liquido, indio, stagno e molibdeno nel pannello a cristalli liquidi. Pertanto, dopo l'erosione dell'acqua piovana, i materiali a cristalli liquidi e materiali metallici pesanti possono causare gravi danni all'ambiente.
I pannelli LCD sono contrassegnati come rifiuti pericolosi in molti paesi e regioni. Questa situazione richiede l'elaborazione sul posto o il seppellimento, la masterizzazione o l'elaborazione fisica dei rifiuti del pannello LCD, ma ciò aumenta il costo di elaborazione e il danno ambientale.
Per testare questa nuova tecnologia, ITRI ha creato un impianto pilota in grado di trattare circa 3 tonnellate di rifiuti del pannello LCD al giorno, produrre 3 kg di cristalli liquidi, 750 g di indio e circa 2550 kg di vetro, che possono essere riutilizzati come edificio verde o come assorbente di metalli pesanti.
Si stima che centinaia di migliaia di tonnellate di rifiuti del pannello LCD vengano prodotti ogni anno in Nord America. Pertanto, il trattamento efficace dei rifiuti del pannello LCD è un compito urgente!
