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Le nouveau système de recyclage des panneaux LCD réduit les risques et les déchets

Blaze Display Technology Co., Ltd | Updated: Mar 29, 2018

【Département R & D de Blaze Display】 Avec de plus en plus d'électronique dans la maison et la voiture avec écrans à cristaux liquides, réduire l'impact environnemental une fois que les appareils ne sont plus utilisés est crucial pour aller de l'avant.

La recherche a montré à plusieurs reprises la nocivité des cristaux liquides, de l'indium et d'autres métaux lourds contenus dans les panneaux LCD, mais il n'existe actuellement aucun modèle approprié pour recycler ces panneaux.

Les chercheurs de l'Institut de recherche en technologie industrielle (ITRI) travaillent à changer cela, en développant un nouveau système de recyclage des déchets LCD qui est rentable, ne produit aucun déchet et permettra aux fabricants d'économiser et de réutiliser certains des métaux lourds utilisés pour créer des panneaux LCD. ITRI a reçu le prix R & D 100 2017 pour la technologie lors du Gala R & D 100 qui s'est tenu à Orlando, en Floride, le 17 novembre 2017. Lors du même événement, ITRI a également reçu un prix dans la catégorie Reconnaissance spéciale: Green Tech. Système de recyclage

Le système fonctionne en intégrant la séparation séquentielle, la purification au niveau ppb, les nanopores pour recycler les cristaux liquides, l'indium et les verres.

Le cristal liquide - un produit chimique synthétique avec un coût unitaire élevé et une stabilité élevée - n'est pas très biodégradable. La structure des cristaux liquides contient un grand volume d'anneaux de benzène, de fluor, de chlore et de brome qui, s'ils sont enfouis, peuvent s'infiltrer dans les systèmes d'eau souterrains et avoir un impact sur les écosystèmes.

Chien-Wei Lu, chercheur pour ITRI, a expliqué dans un entretien avec R & D Magazine comment fonctionne le nouveau système de recyclage.

«Les panneaux LCD, qui n'ont que quelques millimètres d'épaisseur, contiennent plus de dix types de matériaux, ce qui rend leur élimination et leur recyclage particulièrement difficiles», a déclaré Chien-Wei. "Nous avons analysé minutieusement les caractéristiques et la réutilisabilité de chaque matériau contenu dans les panneaux LCD et conçu une procédure de séparation logique en fonction des associations entre chaque matériau, en séparant d'abord les cristaux liquides, l'indium et le verre. la réutilisation de ces matériaux. "

La méthode commence avec un système de bris de panneau qui brise le panneau LCD, exposant le cristal liquide. Le panneau LCD séparé entre alors dans le système d'extraction à cristaux liquides continu et un agent qui peut être utilisé sur plusieurs cycles extrait le cristal liquide. Le cristal liquide est exposé sur la surface du substrat en verre, ce qui permet au système de raccourcir le temps de traitement en intégrant les fonctions d'extraction et de purification.

L'impureté est éliminée par une méthode d'adsorption de sel. Après que le cristal liquide a été enlevé, les fragments de panneau entrent dans le système d'extraction d'indium et un agent est utilisé de manière répétée comme un lavage pour permettre l'élimination de l'indium du fragment de panneau.

Le précipité contenant de l'indium est dissous avec un agent et entre dans le système de concentration d'indium, où il est concentré par les principes de la précipitation. Le précipité contenant de l'indium est ensuite dissous avec un agent et entre dans le système de concentration d'indium, où il est concentré par les principes de la précipitation.

Après élimination de la plupart des matériaux cellulaires, les verres, qui sont dépourvus d'alcali et composés de Si02, Al203, B203 et d'autres oxydes alcalino-terreux, sont recueillis.

La nouvelle méthode extrait le cristal liquide pour le réutiliser, permettant le cycle de l'indium et du verre qui ne contient plus de cristaux liquides.

L'extraction des cristaux liquides du panneau LCD usé permet d'obtenir un taux de récupération des cristaux liquides de près de 100% et un taux de récupération de l'indium de 90%. Le procédé pourrait réduire la production de nouveaux cristaux liquides, réduisant ainsi l'impact environnemental.

"Le traitement des panneaux LCD inutilisables avec ce système peut transformer les matériaux des panneaux [cristaux liquides, indium et verre] en produits valorisables et réutilisables, non seulement en augmentant les profits mais en réduisant efficacement la production de déchets", a déclaré Chien-Wei.

Chein-Wei a expliqué certains des défis dans la création du système de recyclage.

"Les cristaux liquides avec des aromatiques halogéno-substitués sont conçus et synthétisés pour LCD", a déclaré Chein-Wei. "Leur processus de production et leur élimination finale ont tous deux des conséquences graves sur la santé et l'environnement. Cependant, les gens ne peuvent pas obtenir cette information.

"Les panneaux LCD usagés sont généralement éliminés dans des décharges ou incinérés dans la plupart des pays, en raison d'une réglementation environnementale inadéquate. Sans réglementation environnementale stricte, il est difficile de promouvoir une nouvelle méthode d'élimination. "

Les technologies de traitement actuelles démontent les dispositifs LCD en plusieurs composants et les recyclent en fonction de leurs matériaux. Cependant, il n'y a pas de modèle pour traiter les panneaux LCD.

Risques de panneaux LCD

Des études antérieures ont également montré la nocivité des cristaux liquides, de l'indium et d'autres métaux lourds présents dans les panneaux LCD.

Si les organismes ingèrent des cristaux liquides liposolubles, ils sont susceptibles d'être stockés dans des organismes sans être métabolisés, ce qui entraîne des maladies dans les organes.

En cas d'incinération à des températures suffisamment élevées, les cristaux liquides peuvent se transformer en CFC et endommager l'ozone et s'ils sont incinérés à basse température, les cristaux liquides peuvent devenir de la dioxine, des PCB, de l'acide chlorhydrique ou de l'acide fluorhydrique nocif pour l'environnement.

Pour traiter physiquement les panneaux, les panneaux doivent être brisés et ensuite ajoutés au ciment ou au béton, ce qui n'élimine pas les cristaux liquides, l'indium, l'étain et le molybdène des panneaux. Par conséquent, les cristaux liquides et les métaux lourds pourraient encore entrer dans l'environnement après la pluie ou le lavage.

Cela a conduit un nombre croissant de pays, y compris Hong Kong et la Chine, à étiqueter les panneaux LCD comme des déchets dangereux. Ceci nécessite que le traitement futur des déchets de panneaux LCD soit enterré sur site, brûlé ou éliminé physiquement, ce qui augmente à la fois les coûts de traitement et les dommages environnementaux.

Pour tester la nouvelle technologie, ITRI a construit une usine pilote qui peut traiter trois tonnes de déchets de panneaux LCD par jour, produisant trois kilogrammes de cristaux liquides, 750 grammes d'indium et environ 2550 kilogrammes de verre, qui peuvent être réutilisés comme construction verte matériau d'adsorption de matériaux ou de métaux lourds.

On estime que des centaines de milliers de tonnes de déchets de panneaux LCD sont produites chaque année en Amérique du Nord.


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