采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法与流程

文档序号:12088643阅读:374来源:国知局
采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法与流程

本发明属于环保领域,具体涉及一种采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法。

技术背景

液晶显示面板作为液晶显示器的重要组成部分,广泛存在于电视机、电脑以及其他的显示设备中,这些设备废弃后会造成大量的液晶显示面板需要处理。液晶显示面板通常是由液晶材料、偏光膜、附着有导电薄膜的玻璃基板和塑料框架等部件组成。液晶材料通常由10到25种不同的材料构成,含有联苯、环己烷等化合物和氰基、氟、溴、氯等基团。偏光膜中含有铬、镍、黑铬、铁及其氧化物、钼及其氧化物以及黑色高分子聚合物树脂等。

由于液晶显示面板中的液晶材料、塑料部分等回收再利用价值不大,而玻璃基板中的铟锡氧化物具有较好的回收再利用价值,因此,目前对于液晶显示面板的回收利用,一般都是采用分拣方法先将玻璃基板与液晶材料、塑料部分等分离,再单独对有玻璃基板上的导电薄膜中的铟锡氧化物进行回收,回收铟锡氧化物后剩余的玻璃则进行填埋处理、或制作水泥混凝土骨料等。

为了能够液晶显示面板进行更多元化的回收利用,专利文献(申请号为:200810018092.0)公开了一种利用玻璃基板来生产泡沫玻璃的方法:直接利用分离了塑料、液晶后的玻璃基板并破碎,与碳酸钙、硼砂和高锰酸钾混合粉磨后烧制泡沫玻璃。

但是,该方法中仍然需通过分拣方法将玻璃基板与塑料框架、偏光膜、液晶材料和金属相分离,然后才能使用,然而分拣是手工操作,成本大,而且工人易与液晶发生直接接触,危害到身体。并且,在分拣过程中,还要采用有机溶剂浸泡的方式去除偏光膜和塑料框,但采用的有机溶剂多为丙酮、氯仿、苯等,有毒且挥发性强,易造成二次污染。

而且,专利文献中的方法制备得到的泡沫玻璃表观密度大,保温性能差。并且,该方法将玻璃基板全部用于制备泡沫玻璃,而未对具有较高回收价值的铟锡氧化物进行回收,也造成了资源的浪费。



技术实现要素:

本发明是为了解决上述问题而进行的,目的在于提供一种采用废液晶显示面板直接制备泡沫玻璃的方法,无需人工分拣出玻璃基板,能够低成本、无污染、高效率地制备出性能良好的泡沫玻璃。

本发明为了实现上述目的,采用了以下方案:

本发明提供一种采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法,其特征在于,包括以下工序:工序1,热解:将液晶显示面板进行直接热解处理,得到含有铟锡化合物的玻璃残渣和热解碳的热解混合物;工序2,铟锡提取:从工序1中得到的热解混合物中提取铟锡;工序3,泡沫玻璃制备:采用工序2中提取铟锡后剩余的玻璃残渣制备泡沫玻璃,其中,工序3还包括以下子工序:子工序3.1:将工序二中提取铟锡后剩余的玻璃残渣破碎至粒径小于5mm的热解颗粒物;子工序3.2:将热解颗粒物至少与硼砂、碳酸钠、水玻璃、活性炭以及碳酸钙混合制成原料,该原料中各组分的质量百分比为:热解颗粒物41-51wt.%、硼砂15~25wt.%、碳酸钠15~28wt.%、水玻璃2~5wt.%、二氧化锰0~2wt.%、废活性炭2~4wt.%以及碳酸钙3~7wt.%;子工序3.3:将原料磨细,然后装入泡沫玻璃烧结用模具中,以5-10℃/min的升温速率从室温升至300~450℃保温30~70分钟;再以8~15℃/min的升温速率自300~450℃升至700~800℃保温30~45分钟,然后以15~20℃/min的速率升温至1000~1100℃保温15~35分钟后,以15~20℃/min的冷却速率将其冷却至 600~650℃保温20~50 分钟,然后以不超过1℃/min的速率降温至室温,得到泡沫玻璃。

进一步地,本发明提供的采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法还可以具有以下特征:在子工序3.2中,活性炭为其他行业或环境污染治理过程中吸附工序产生的废旧活性炭。

进一步地,本发明提供的采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法还可以具有以下特征:在子工序3.3中,将原料磨细是指将原料用球磨机粉磨至0.15mm方孔筛筛余率为2~10%。

进一步地,本发明提供的采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法还可以具有以下特征:其中,工序1包括以下子工序:子工序1.1:将液晶显示面板送往密封式破碎机中破碎成粒径不超过5cm的固体混合物,在破碎的同时,将密封式破碎机中在破碎时产生的粉尘和挥发性气体抽吸送至热解炉的二燃室作为助燃空气;子工序1.2:将破碎后的固体混合物送往热解炉中,通入天然气,并控制热解炉内的氧气含量不超过2.5%(V/V),使天然气进行不完全燃烧从而直接对固体混合物进行接触加热,使得固体混合物充分热解,热解温度为600-800°C,热解时间为20-40min,使有机偏光膜和液晶直接被分解掉,得到无污染的热解混合物;子工序1.3:热解后产生的气体由热解炉上方的烟气出口送往二燃室,与助燃气体混合进行二次燃烧,烟气在二燃室内的停留时间不少于2s,燃烧温度1100~1300°C,同时控制二燃室出口烟气中氧气含量不低于10%(V/V),并在燃烧过程中,根据燃烧温度调节通入的天然气的量,以补充燃烧过程中需要的热量,以从密封式破碎机抽取的空气做为助燃空气,二次燃烧产生的烟气经无害化处理后直接排放。

进一步地,本发明提供的采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法还可以具有以下特征:在子工序1.2中,热解炉内的转轴是以0.5~2rpm的速度带动旋转耙旋转来搅动固体混合物。

进一步地,本发明提供的采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法还可以具有以下特征:在子工序1.2中,热解炉内的氧气含量不超过2.2%(V/V)。

进一步地,本发明提供的采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法还可以具有以下特征:在子工序1.2中,热解温度为800°C,热解时间为20min。

进一步地,本发明提供的采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法还可以具有以下特征:在子工序1.3中,燃烧温度为1250~1300°C。

进一步地,本发明提供的采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法还可以具有以下特征:在子工序1.3中,二燃室出口烟气中的氧气含量不低于13%(V/V)。

进一步地,本发明提供的采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法还可以具有以下特征:在子工序1.3中,无害化处理为:对烟气进行脱硝、脱酸性气体、活性炭吸附和除尘处理。

进一步地,本发明提供的采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法还可以具有以下特征:工序2包括以下子工序:子工序2.1,浸出:将子工序1.2中热解混合物加入浓度为0.5~2.5mol/L的硫酸溶液中,液固体积比为3:1~1:1,浸出温度为40~70°C,浸出时间为5~16h,浸出过程中采用搅拌桨进行不断搅拌,搅拌浆的转速为20~100rpm,得到固液混合物,该固液混合物中,液相中溶解有铟、锡化合物,固相为含有热解碳的玻璃残渣;子工序2.2,固液分离:采用过滤器将液相和固相进行分离,液相回收得到铟、锡化合物,固相经数次自来水洗涤后自然晾干。

发明的作用与效果

本发明提供的采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法,采用热解的方法直接处理废液晶显示面板,可以避免工人与液晶发生接触,使其中的有机偏光膜和液晶等有机物通过热解直接被分解掉,然后再从热解后的热解混合物中提取铟、锡化合物,接着直接用提取铟锡后剩余的玻璃残渣制备泡沫玻璃,制备得到的泡沫玻璃的表观密度低于200kg/m3,保温效果好。通过本方法不仅实现了对废液晶显示面板的合理回收利用,而且方法简单,实现了泡沫玻璃制备工艺的低成本、无污染,非常适用于大规模工业化处理。

附图说明

图 1 为本发明实施例中的热解炉的结构示意图;

图 2 为本发明实施例的工艺流程图;

图 3 为本发明实施例一至四的热解处理效果示意图;和

图 4 为本发明实施例一至四中制备的泡沫玻璃的性能参数图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明涉及的采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法的具体实施方案进行详细地说明。

本实施例涉及的采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法中,热解过程都是在图1所示的热解炉中进行的。

如图1所示,整个炉膛是桶形,内部用耐热合金隔板1分层隔开,炉体由耐热合金制成,内部砌有耐火材料,隔板1上有开孔,上下两块隔板1的孔是错开的,同时隔板1中间高周边低,倾角3~5°。中间有一旋转轴2,工作时不停地以转速0.5~2rpm进行转动,旋转轴2上间距安装有旋转耙3,用于搅动隔板1上的破碎了的废液晶显示屏。每层装有一个燃烧器4,燃料为天然气。顶部开口用于装填原料,另一个开口用于排放热解气体。炉膛的最下面有一开口,用于将热解残渣排放出去。

<实施例一>

如图2所示,本实施例一提供的采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法,包括以下工序:

工序1,热解(P1):

将液晶显示面板进行直接热解处理,得到含有铟锡化合物的玻璃残渣和热解碳的热解混合物,包括以下子工序:

子工序1.1(P1.1):

将液晶显示面板送往密封式齿辊破碎机中破碎成粒径不超过5cm的固体混合物,采用风机抽吸密封式齿辊破碎机破碎时产生的含有粉尘和挥发性气体的废气,抽吸后的废气送往热解炉的二燃室用于作为助燃空气;

子工序1.2(P1.2):

将破碎后的固体混合物由皮带输送机送往热解炉中,通入天然气和助燃空气,通过控制通入的天然气与助燃空气的比例来控制热解炉内的氧气含量不超过1.8%(V/V),热解所需热量由天然气经由燃烧器不完全燃烧供给,对固体混合物进行直接接触加热,使得固体混合物充分热解,热解温度为750°C,热解时间为25min,使有机偏光膜和液晶直接被分解掉,得到无污染的热解混合物,热解混合物中含有玻璃残渣和铟、锡化合物,玻璃残渣中不仅含有玻璃还含有热解碳;

在上述热解过程中,固体混合物是由旋转耙3带动不停地翻转,同时部分固体混合物由隔板1上的开口孔落入下一层隔板1,隔板1的倾角为4°,旋转轴2的转速为0.8rpm,然后固体混合物再在下一层隔板上被旋转耙3搅动,这样逐层落下,直到由下面的排放口将固体混合物作为热解废渣排出热解炉,热解炉中排出的热解废渣为含有热解碳的玻璃残渣,可用于进一步的提取铟锡,提取铟锡后的残渣则用于制备泡沫玻璃;

子工序1.3(P1.3):

热解后产生的气体由热解炉上方的烟气出口送往二燃室,与助燃气体混合进行二次燃烧,烟气在二燃室内停留时间不少于2s,燃烧温度1200~1250°C,同时控制二燃室出口烟气中氧气含量为13.4%(V/V),并在燃烧过程中,根据燃烧温度调节喷嘴喷入的天然气的量,以补充燃烧过程中需要的热量,以从密封式齿辊破碎机抽取的空气做为助燃空气,二次燃烧产生的烟气经过烟气净化系统(现有技术)进行进一步的脱硝脱酸性气体、活性炭吸附和除尘处理后直接排放。

本实施例一中,如图3所示,废液晶面板的分解率为99.3wt.%,这里分解率是指液晶面板中的有机物质量在热解前后的质量损失率,净化后的烟气成分无污染,可直接排放。

工序2,铟锡提取(P2):

从工序1中得到的热解混合物中提取铟锡,包括以下子工序:

子工序2.1,浸出(P2.1):

将子工序1.2中热解混合物加入浓度为1.5mol/L的硫酸溶液中,液固体积比为2:1,浸出温度为60°C,浸出时间为8h,浸出过程中采用搅拌桨进行不断搅拌,搅拌浆的转速为60rpm,得到固液混合物,该固液混合物中,液相中溶解有铟、锡化合物,固相为含有热解碳的玻璃残渣;

子工序2.2(P2.2),固液分离:

采用过滤器将液相和固相进行分离,液相通过现有方法进行进一步地回收就可得到纯的铟、锡化合物,固相经数次自来水洗涤后自然晾干,用于制备泡沫玻璃。

工序3,泡沫玻璃制备(P3):

采用工序2中提取铟锡后剩余的玻璃残渣制备泡沫玻璃,包括以下子工序:

子工序3.1(P3.1):

将工序2.2中提取铟锡后剩余的玻璃残渣破碎至粒径小于3mm的热解颗粒物;

子工序3.2(P3.2):

将热解颗粒物与硼砂、碳酸钠、水玻璃、二氧化锰、废活性炭以及碳酸钙混合制成原料,该原料中各组分的质量百分比为:热解颗粒物46wt.%、硼砂18wt.%、碳酸钠25wt.%、水玻璃2wt.%、二氧化锰0.5wt.%、废活性炭3wt.%以及碳酸钙5.5wt.%;

子工序3.3(P3.3):

将原料用球磨机粉磨至过0.15mm方孔筛筛余不超过5%,然后装入泡沫玻璃烧结用模具中,以6℃/min的升温速率从室温升至370℃保温50分钟;再以13℃/min的升温速率自370℃升至780℃保温35分钟,然后以18℃/min的速率升温至1100℃保温20分钟后,以20℃/min的冷却速率将其冷却至 600℃保温30 分钟,然后以不超过1℃/min的速率降温至室温,得到泡沫玻璃。

如图4所示,本实施例一中,制备得到的泡沫玻璃的表观密度为175kg/m3,保温效果好,另外,泡沫玻璃的导热系数为0.058W/(m·K),抗压强度为1.25MPa,抗折强度为1.07MPa,吸水量为0.09kg/m3

<实施例二>

如图2所示,本实施例二提供的采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法,包括以下工序:

工序1,热解(P1):

将液晶显示面板进行直接热解处理,得到含有铟锡化合物的玻璃残渣和热解碳的热解混合物,包括以下子工序:

子工序1.1(P1.1):

将液晶显示面板送往密封式齿辊破碎机中破碎成粒径不超过5cm的固体混合物,采用风机抽吸密封式齿辊破碎机破碎时产生的含有粉尘和挥发性气体的废气,抽吸后的废气送往热解炉的二燃室用于作为助燃空气;

子工序1.2(P1.2):

将破碎后的固体混合物由皮带输送机送往热解炉中,通入天然气和助燃空气,通过控制通入的天然气与助燃空气的比例控制热解炉内的氧气含量不超过2.4%(V/V),热解所需热量由天然气经由燃烧器不完全燃烧供给,对固体混合物进行直接接触加热,使得固体混合物充分热解,热解温度为600°C,热解时间为40min,使有机偏光膜和液晶等有机物直接被分解掉,得到无污染的热解混合物;

在上述热解过程中,固体混合物是由旋转耙3带动不停地翻转,同时部分固体混合物由隔板1上的开口孔落入下一层隔板1,隔板1的倾角为5°,旋转轴2的转速为0.5rpm,然后固体混合物再在下一层隔板上被旋转耙3搅动,这样逐层落下,直到由下面的排放口将固体混合物作为热解废渣排出热解炉,热解炉中排出的热解废渣为含有热解碳的玻璃残渣,可用于进一步的提取铟锡,提取铟锡后的残渣则用于制备泡沫玻璃;

子工序1.3(P1.3):

热解后产生的气体由热解炉上方的烟气出口送往二燃室,与助燃气体混合进行二次燃烧,烟气在二燃室内停留时间不少于2s,燃烧温度1100~1150°C,同时控制二燃室出口烟气中氧气含量为12.5%(V/V),并在燃烧过程中,根据燃烧温度调节喷嘴喷入的天然气的量,以补充燃烧过程中需要的热量,以从密封式齿辊破碎机抽取的空气做为助燃空气,二次燃烧产生的烟气经过烟气净化系统(现有技术)进行进一步的脱硝脱酸性气体、活性炭吸附和除尘处理后直接排放。

本实施例二中,如图3所示,废液晶面板的分解率为99.4wt.%,净化后的烟气成分无污染,可直接排放。

工序2,铟锡提取(P2):

从工序1中得到的热解混合物中提取铟锡,包括以下子工序:

子工序2.1,浸出(P2.1):

将子工序1.2中热解混合物加入浓度为0.5mol/L的硫酸溶液中,液固体积比为3:1,浸出温度为:70°C,浸出时间为16h,浸出过程中采用搅拌桨进行不断搅拌,搅拌浆的转速为20rpm,得到固液混合物,该固液混合物中,液相中溶解有铟、锡化合物,固相为含有热解碳的玻璃残渣;

子工序2.2,固液分离(P2.2):

采用过滤器将液相和固相进行分离,液相通过现有方法进行进一步地回收就可得到纯的铟、锡化合物,固相经数次自来水洗涤后自然晾干,用于制备泡沫玻璃。

工序3,泡沫玻璃制备(P3):

采用工序2中提取铟锡后剩余的玻璃残渣制备泡沫玻璃,包括以下子工序:

子工序3.1(P3.1):

将工序2.2中提取铟锡后剩余的玻璃残渣破碎至粒径小于5mm的热解颗粒物;

子工序3.2(P3.2):

将热解颗粒物与硼砂、碳酸钠、水玻璃、二氧化锰、废活性炭以及碳酸钙混合制成原料,该原料中各组分的质量百分比为:热解颗粒物51wt.%、硼砂15wt.%、碳酸钠21.5wt.%、水玻璃4wt.%、二氧化锰1.5wt.%、废活性炭4wt.%以及碳酸钙3wt.%;

子工序3.3(P3.3):

将原料用球磨机粉磨至过0.15mm方孔筛筛余不超过10%,然后装入泡沫玻璃烧结用模具中,以10℃/min的升温速率从室温升至300℃保温70分钟;再以8℃/min的升温速率自300℃升至800℃保温30分钟,然后以18℃/min的速率升温至1000℃保温35分钟后,以15℃/min的冷却速率将其冷却至 650℃保温20分钟,然后以不超过1℃/min的速率降温至室温,得到泡沫玻璃。

如图4所示,本实施例二中,制备得到的泡沫玻璃的表观密度为180kg/m3,保温效果好,另外,泡沫玻璃的导热系数为0.059W/(m·K),抗压强度为1.36MPa,抗折强度为1.28MPa,吸水量为0.1kg/m3

<实施例三>

如图2所示,本实施例三提供的采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法,包括以下工序:

工序1,热解(P1):

将液晶显示面板进行直接热解处理,得到含有铟锡化合物的玻璃残渣和热解碳的热解混合物,包括以下子工序:

子工序1.1(P1.1):

将液晶显示面板送往密封式齿辊破碎机中破碎成粒径不超过5cm的固体混合物,采用风机抽吸密封式齿辊破碎机破碎时产生的含有粉尘和挥发性气体的废气,抽吸后的废气送往热解炉的二燃室用于作为助燃空气;

子工序1.2:

将破碎后的固体混合物由皮带输送机送往热解炉中,通入天然气和助燃空气,通过控制通入的天然气与助燃空气的比例控制热解炉内的氧气含量不超过2.2%(V/V),热解所需热量由天然气经由燃烧器不完全燃烧供给,对固体混合物进行直接接触加热,使得固体混合物充分热解,热解温度为800°C,热解时间为20min,使有机偏光膜和液晶直接被分解掉,得到无污染的热解混合物;

在上述热解过程中,固体混合物是由旋转耙3带动不停地翻转,同时部分固体混合物由隔板1上的开口孔落入下一层隔板1,隔板1的倾角为3°,旋转轴2的转速为2rpm,然后固体混合物在下一层隔板1上被旋转耙3搅动,这样逐层落下,直到由下面的排放口将固体混合物作为热解废渣排出热解炉,热解炉中排出的热解废渣为含有热解碳的玻璃残渣,可用于进一步的提取铟锡,提取铟锡后的残渣则用于制备泡沫玻璃;

子工序1.3:

热解后产生的气体由热解炉上方的烟气出口送往二燃室,与助燃气体混合进行二次燃烧,烟气在二燃室内停留时间不少于2s,燃烧温度1250~1300°C,同时控制二燃室出口烟气中氧气含量为13.1%(V/V),并在燃烧过程中,根据燃烧温度调节喷嘴喷入的天然气的量,以补充燃烧过程中需要的热量,以从密封式齿辊破碎机抽取的空气做为助燃空气,二次燃烧产生的烟气经过烟气净化系统(现有技术)进行进一步的脱硝脱酸性气体、活性炭吸附和除尘处理后直接排放。

本实施例三中,如图3所示,废液晶面板的分解率为99.9wt.%,净化后的烟气成分无污染,可直接排放。

工序2,铟锡提取(P2):

从工序1中得到的热解混合物中提取铟锡,包括以下子工序:

子工序2.1,浸出(P2.1):

将子工序1.2中热解混合物加入浓度为2.5mol/L的硫酸溶液中,液固体积比为1:1,浸出温度为40°C,浸出时间为5h,浸出过程中采用搅拌桨进行不断搅拌,搅拌浆的转速为80rpm,得到固液混合物,该固液混合物中,液相中溶解有铟、锡化合物,固相为含有热解碳的玻璃残渣;

子工序2.2,固液分离(P2.2):

采用过滤器将液相和固相进行分离,液相通过现有方法进行进一步地回收就可得到纯的铟、锡化合物,固相经数次自来水洗涤后自然晾干,用于制备泡沫玻璃。

工序3,泡沫玻璃制备(P3):

采用工序2中提取铟锡后剩余的玻璃残渣制备泡沫玻璃,包括以下子工序:

子工序3.1(P3.1):

将工序2.2中提取铟锡后剩余的玻璃残渣破碎至粒径小于2mm的热解颗粒物;

子工序3.2(P3.2):

将热解颗粒物与硼砂、碳酸钠、水玻璃、二氧化锰、废活性炭以及碳酸钙混合制成原料,该原料中各组分的质量百分比为:热解颗粒物47wt.%、硼砂25wt.%、碳酸钠15wt.%、水玻璃4wt.%、废活性炭2wt.%以及碳酸钙7wt.%;

子工序3.3(P3.3):

将原料用球磨机粉磨至过0.15mm方孔筛筛余不超过8%,然后装入泡沫玻璃烧结用模具中,以5℃/min的升温速率从室温升至450℃保温30分钟;再以15℃/min的升温速率自450℃升至800℃保温30分钟,然后以15℃/min的速率升温至1100℃保温15分钟后,以20℃/min的冷却速率将其冷却至 650℃保温30 分钟,然后以不超过1℃/min的速率降温至室温,得到泡沫玻璃。

如图4所示,本实施例三中,制备得到的泡沫玻璃的表观密度为177kg/m3,保温效果好,另外,泡沫玻璃的导热系数为0.055W/(m·K),抗压强度为1.42MPa,抗折强度为1.29MPa,吸水量为0.08kg/m3

<实施四>

如图2所示,本实施例四提供的采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法,包括以下工序:

工序1,热解(P1):

将液晶显示面板进行直接热解处理,得到含有铟锡化合物的玻璃残渣和热解碳的热解混合物,包括以下子工序:

子工序1.1(P1.1):

将液晶显示面板送往密封式齿辊破碎机中破碎成粒径不超过5cm的固体混合物,采用风机抽吸密封式齿辊破碎机破碎时产生的含有粉尘和挥发性气体的废气,抽吸后的废气送往热解炉的二燃室用于作为助燃空气;

子工序1.2(P1.2):

将破碎后的固体混合物由皮带输送机送往热解炉中,通入天然气和助燃空气,通过控制通入的天然气与助燃空气的比例控制热解炉内的氧气含量不超过2.3%(V/V),热解所需热量由天然气经由燃烧器不完全燃烧供给,对固体混合物进行直接接触加热,使得固体混合物充分热解,热解温度为700°C,热解时间为30min,使有机偏光膜和液晶直接被分解掉,得到无污染的热解混合物;

在上述热解过程中,固体混合物是由旋转耙3带动不停地翻转,同时部分固体混合物由隔板1上的开口孔落入下一层隔板1,隔板1的倾角为3°,旋转轴2的转速为1.5rpm,然后固体混合物在下一层隔板1上被旋转耙3搅动,这样逐层落下,直到由下面的排放口将固体混合物作为热解废渣排出热解炉,热解炉中排出的热解废渣为含有热解碳的玻璃残渣,可用于进一步的提取铟锡,提取铟锡后的残渣则用于制备泡沫玻璃;

子工序1.3(P1.3):

热解后产生的气体由热解炉上方的烟气出口送往二燃室,与助燃气体混合进行二次燃烧,烟气在二燃室内停留时间不少于2s,燃烧温度1150~1200°C,同时控制二燃室出口烟气中氧气含量为12.8%(V/V),并在燃烧过程中,根据燃烧温度调节喷嘴喷入的天然气的量,以补充燃烧过程中需要的热量,以从密封式齿辊破碎机抽取的空气做为助燃空气,二次燃烧产生的烟气经过烟气净化系统(现有技术)进行进一步的脱硝脱酸性气体、活性炭吸附和除尘处理后直接排放。

本实施例四中,如图3所示,废液晶面板的分解率为99.6wt.%,净化后的烟气成分无污染,可直接排放。

工序2,铟锡提取(P2):

从工序1中得到的热解混合物中提取铟锡,包括以下子工序:

子工序2.1,浸出(P2.1)(P2.1):

将子工序1.2中热解混合物加入浓度为1.5mol/L的硫酸溶液中,液固体积比为1.5:1,浸出温度为55°C,浸出时间为12h,浸出过程中采用搅拌桨进行不断搅拌,搅拌浆的转速为100rpm,得到固液混合物,该固液混合物中,液相中溶解有铟、锡化合物,固相为含有热解碳的玻璃残渣;

子工序2.2,固液分离(P2.2):

采用过滤器将液相和固相进行分离,液相通过现有方法进行进一步地回收就可得到纯的铟、锡化合物,固相经数次自来水洗涤后自然晾干,用于制备泡沫玻璃。

工序3,泡沫玻璃制备(P3):

采用工序2中提取铟锡后剩余的玻璃残渣制备泡沫玻璃,包括以下子工序:

子工序3.1(P3.1):

将工序2.2中提取铟锡后剩余的玻璃残渣破碎至粒径小于1mm的热解颗粒物;

子工序3.2(P3.2):

将热解颗粒物与硼砂、碳酸钠、水玻璃、二氧化锰、废活性炭以及碳酸钙混合制成原料,该原料中各组分的质量百分比为:热解颗粒物41wt.%、硼砂18wt.%、碳酸钠28wt.%、水玻璃5wt.%、二氧化锰2wt.%、废活性炭4wt.%以及碳酸钙2wt.%;

子工序3.3(P3.3):

将原料用球磨机粉磨至过0.15mm方孔筛筛余不超过2%,然后装入泡沫玻璃烧结用模具中,以8℃/min的升温速率从室温升至350℃保温50分钟;再以10℃/min的升温速率自350℃升至700℃保温45分钟,然后以20℃/min的速率升温至1000℃保温25分钟后,以15℃/min的冷却速率将其冷却至 600℃保温50 分钟,然后以不超过1℃/min的速率降温至室温,得到泡沫玻璃。

如图4所示,本实施例四中,制备得到的泡沫玻璃的表观密度为172kg/m3,保温效果好,另外,泡沫玻璃的导热系数为0.056W/(m·K),抗压强度为1.55MPa,抗折强度为1.4MPa,吸水量为0.08kg/m3

实施例的作用与效果:

根据本实施例一至四提供的采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法,采用热解的方法直接处理废液晶显示面板,可以避免工人与液晶发生接触,使其中的有机偏光膜和液晶等有机物通过热解直接被分解掉,然后再从热解后的热解混合物提取铟、锡化合物,接着直接用提取铟锡后剩余的玻璃残渣制备泡沫玻璃,制备得到的泡沫玻璃的表观密度不大于180kg/m3,保温效果好,其它各方面性能优良。通过本方法不仅实现了对废液晶显示面板的合理回收利用,而且方法简单,实现了泡沫玻璃制备工艺的低成本、无污染,非常适用于大规模工业化处理。

另外,由于采用破碎-直接加热高温热解的方法直接处理废液晶显示面板,热解炉的升温速度超过100°C/min,热解速率快,在超过600°C下进行热解,可以实现液晶面板中的有机物的充分分解,分解率可达99%,热解产物在热解炉内进行不完全燃烧而进一步分解,不完全燃烧的气体产物则送往二燃室内进行二次燃烧,使其中的有机物充分分解;从热解炉排出的热解废渣则可以直接用于制备泡沫玻璃。实现了废液晶显示面板的低成本、无污染和大规模工业化处理。

以上实施例仅仅是对本发明技术方案所做的举例说明。本发明所涉及的采用废液晶显示面板制备泡沫玻璃的方法并不仅仅限定于在以上实施例中所描述的内容,而是以权利要求所限定的范围为准。本发明所属领域技术人员在该实施例的基础上所做的任何修改或补充或等效替换,都在本发明的权利要求所要求保护的范围内。

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