真空碳還原回收廢舊液晶顯示面板中的銦.pdf

1、液晶顯示器(LCD)被廣泛用做電子電氣設(shè)備的顯示終端，但由于生命周期短，更新?lián)Q代快，報廢數(shù)量與日俱增。廢舊LCD面板中含有金屬銦，且含量可與銦礦媲美。從廢物的安全處理與資源回收的角度看，安全有效地從廢舊LCD面板中回收銦將成為銦的重要來源和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要手段。目前，對廢舊LCD面板進(jìn)行回收利用的方法主要有酸浸出和氯化法，但由于這兩種回收方法存在著回收過程中產(chǎn)生揮發(fā)性氣體、處理時間長和溫度高等問題，目前還處于實(shí)驗(yàn)室階段，沒有獲得工程應(yīng)

2、用。為了從廢舊LCD面板中回收銦，需研發(fā)環(huán)境友好、高效的新技術(shù)。為此，本文研究真空碳還原法回收廢舊LCD面板中的銦。首先，對氧化銦真空碳還原反應(yīng)的熱力學(xué)和動力學(xué)進(jìn)行分析，并對氧化銦粉末進(jìn)行了真空碳還原實(shí)驗(yàn)，得出氧化銦真空碳還原法回收金屬銦的工藝參數(shù)，及各因素對銦回收率的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，對廢舊LCD面板玻璃粉進(jìn)行了真空碳還原回收金屬銦。
　　氧化銦的真空碳還原熱力學(xué)和動力學(xué)分析及計算結(jié)果表明：常壓條件下，還原反應(yīng)較難進(jìn)行，真空

3、度的提升和溫度的增加均有利于還原反應(yīng)的進(jìn)行；在同一溫度下，金屬銦和金屬錫的飽和蒸氣壓存在差異，且前者遠(yuǎn)大于后者；反應(yīng)溫度為1123～1173 K時，還原反應(yīng)處于化學(xué)反應(yīng)控制階段，溫度升為1223 K時，還原反應(yīng)處于化學(xué)反應(yīng)和擴(kuò)散傳質(zhì)共同控制階段，反應(yīng)的表觀活化能為160 kJ/mol。氧化銦粉末真空碳還原實(shí)驗(yàn)表明：一定條件下，反應(yīng)溫度、真空度和碳添加量的增加均有利于銦回收率的提高；通過單因素的L9(34)正交試驗(yàn)研究，得出真空度對銦回收

4、率的影響最大，其次是溫度，再是碳添加量，最后是時間，最佳工藝條件為1223 K的溫度、1 Pa的真空度、30 wt％的碳添加量和30 min的反應(yīng)時間，銦回收率達(dá)93 wt%；對還原產(chǎn)物進(jìn)行XRD分析，得到冷凝區(qū)的主要物質(zhì)為金屬銦和氧化銦粉末，由于兩者的冷凝位置不同，因此可對其分別回收，回收的金屬銦純度近100%。
　　通過氧化銦的真空碳還原實(shí)驗(yàn)，確定了反應(yīng)溫度為1223 K和真空度為1 Pa，在此基礎(chǔ)上對LCD玻璃粉進(jìn)行了真空碳

5、還原反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，研究了玻璃粒徑和碳添加及反應(yīng)時間對銦回收率的影響，結(jié)果表明：研究范圍內(nèi)，玻璃粉粒徑的減小和碳添加量的增加均有利于銦回收率的提高；反應(yīng)30 min后，時間的延長不會對銦回收率造成太大的影響；錫對銦產(chǎn)物的影響較??；粒級為-0.3 mm，真空度為1 Pa，溫度為1223 K，碳添加量為30 wt%和反應(yīng)時間為30 min時，銦回收率高于90 wt%。
　　本文研究結(jié)果表明真空碳還原法可以實(shí)現(xiàn)從LCD面板中回收銦，并且處理過