液晶显示面板中铟的资源化回收技术研究
铟作为一种稀有金属,单价比黄金还贵。世界范围内,金属铟产出量的70%应用于LCD的生产,一般来说,LCD的使用寿命仅为3~5年。随着电子产品的更新换代,大量液晶显示器进入报废期,因此从废弃LCD中回收金属铟具有环境战略意义。
液晶显示面板LCD是利用环氧树脂将两片刻有铟电极的玻璃基板密封,注入液晶,然后在玻璃基板外侧贴偏光片,其结构包括玻璃基板、偏振片定位层、透明电极、液晶、滤色镜和背光部件等。
1、酸浸出法
酸浸出法是指采用无机酸或有机酸浸取玻璃基板中的金属铟,使附着于玻璃基板表面的铟以离子状态进入溶液,便于后续铟的富集。先将玻璃基板破碎至粒径为5mm的碎片,然后将碎片放入60℃以上的混酸中浸泡,使铟呈离子状态进入溶液。采用热解和酸浸出相结合的方法处理废LCD,铟的回收率接近100%。
2、分离富集
分离富集主要有高温还原、氯化挥发焙烧、有机溶剂萃取等方法。
(1)高温还原法。高温还原法有两种。一是氢气还原法。将废LCD面板破碎后置于通入氢气的炉内加热,得到纯度为99。993%的金属铟产品。二是碳还原法。首先按一定比例将破碎后的LCD面板与活性炭充分混合,然后进行高温加热,待反应完全后将温度降低到300℃左右;再加入适量的氢氧化钠溶液,最终可得到铟锡合金。
(2)氯化挥发焙烧法。利用聚氯乙烯在热解过程中产生的HCl作为氯化剂,与废LCD粉末混合反应,产生可挥发性的InCl3,并将其进行冷凝回收。通过低温氯化汽化法回收废弃手机液晶面板中的铟,回收率达84。3%。
(3)有机溶剂萃取法。采用碱性溶解、以2-乙基己基膦酸-2乙基己基醚为有机溶剂萃取、电解
精炼相结合的方法回收废蚀刻液中的铟,回收率达99。997%。选用酸浸出与以P204为有机溶剂的萃取工艺分离富集废LCD中的铟,回收率达99。60%。