View
0
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazai
gazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
CRITICEL félidőben- elsődleges és másodlagos ásványi nyersanyagaink alapkutatása
Elektronikai hulladékok előkészítése Bokányi Ljudmilla a műszaki tudomány kandidátusa, egyetemi docens (Miskolci Egyetem)Prof. Dr. habil. Csőke Barnabás a műszaki tudomány kandidátusa,egyetemi tanárNagy Sándor PhD, tudományos munkatárs (Miskolci Egyetem) Varga Terézia tudományos segédmunkatárs (Miskolci Egyetem)Faitli József PhD, egyetemi docens, intézetigazgató Miskolci Egyetem) Magyar Tamás doktorandusz (Miskolci Egyetem)Mádainé Üveges Valéria tanársegéd (Miskolci Egyetem) Gombkötő Imre PhD,egyetemi docens (Miskolci Egyetem)
KÖZREMŰKÖDŐHALLGATÓK:
Paszternák Ádám MScSimon Orsolya MScBárdos Erika BScSzaszák Adrienn BScOláh Beáta BScLakatos Krisztina Tünde BSc
CRITICEL félidőben- elsődleges és másodlagos ásványi nyersanyagaink alapkutatása
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazai
gazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
KUTATÁSBA BEVONT ELEKTRONIKAI HULLADÉKOK:
LCD,Akkumulátorok, elemek,
NYÁK-ok
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
CRITICEL félidőben- elsődleges és másodlagos ásványi nyersanyagaink alapkutatása
Előrejelzés a hulladék LCD panelek mennyiségének
alakulásáról 2013-2017
0
20
40
60
80
100
120
140
2013 2014 2015 2016 2017
Me
nn
yis
ég
, eze
r t
http://www.wrap.org.uk/sites/files/wrap/11.0%20Collection%20and%20handling%20of%20LCD%20screens.pdf
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projektMiskolci Egyetem
2013. November 14.
CRITICEL félidőben- elsődleges és másodlagos ásványi nyersanyagaink alapkutatása
LCD kijelző (forrás: http://www.dfl.hu/lcd.html)
LCD-modul:-panel,- háttérvilágítás, -vékonyréteg áramköri lemez,- kábel és a szerelvénykeret.
LCD panel:- Két 0,4–1,1 mm vastag üveglemez;- Különböző műanyagfóliák (pl. polarizátorok és védőfóliák);- Üveglapok között az aktív folyadékkristály (0,5 mg/cm2);- Vezető tulajdonságú és transzparens indium-ón-oxid (ITO);- Vékonyréteg tranzisztorok;- Orientációs réteg és színszűrők.
Átlagos
indium
mennyisége
[g/t]
Indium
mennyisége
berendezésenként
[mg]
Képernyő-
méret [cm2]
Fajlagos
indium
tartalom
[mg/m2]
Notebook-ok
174
43,5 552 788
LCD
monitorok
52,2 1126 464
LCD tévék 36,3 3626 864
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
CRITICEL félidőben- elsődleges és másodlagos ásványi nyersanyagaink alapkutatása
Indium becsült fajlagos mennyisége az LCD panelben [2]
LCD-hulladék
Bontás
Termikus v. egyéb
kezelés
In-kinyerés az oldatból
Visszanyert indium
Egyéb fémek
kinyerése,
üveggyártásra
Keret, NYÁK
világítás, … további
feldolgozásra
LCD-modul
Őrlés
Maradék In-tartalmú oldat
Savas szelektív oldás
Sav
LCD ALKATRÉSZ- ÉS ANYAGI, VALAMINT KÉMIAI
ÖSSZETÉTELÉNEK MEGHATÁROZÁSA: JVC LCD TV
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projektMiskolci Egyetem
2013. November 14.
LCD TV LCD Monitor
Alkatrészek
típusa
/
Kijelző típusa
DiBOSS
[kg]
DiBOSS
[m/m%]
JVC
[kg]
JVC
[m/m%]
DELL
[kg]
DELL
[m/m%]
ACER
[kg]
ACER
[m/m%]
Műanyag 4,68 34,41 5,54 50,46 2,08 38,10 1,78 45,88
Fém 6,60 48,53 3,30 30,05 2,56 46,89 1,34 34,54
LCD panel 1,06 7,79 1,14 10,38 0,46 8,42 0,38 9,79
NY.Á.K. 1,00 7,35 0,80 7,29 0,32 5,86 0,32 8,25
Vezeték 0,14 1,03 0,14 1,28 0,02 0,37 0,04 1,03
Csavar 0,12 0,88 0,06 0,55 0,02 0,37 0,02 0,52
Összesen 13,6 100,00 10,98 100,00 5,46 100,00 3,88 100,00
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
CRITICEL félidőben- elsődleges és másodlagos ásványi nyersanyagaink alapkutatása
LCD eszközök anyagi összetétele (szétbontás alapján)
Optikai mikroszkóppal történt elemzés (JVC panel) Nyersanyagelőkészítési és Környezeti Eljárástechnikai Intézet
TFT üveg Színszűrő üveg
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
SEM elemzés (DiBOSS panel) Ásványtani - Földtani Intézet
TFT üveg TFT
ITO réteg
Elemek TFT üveg esetén
Mg, Al, Si, Cl, Ca, In, Sn, Sr, Mo, Nd
Elemek színszűrő üveg esetén
Mg, Al, Si, Cl, Cr, Cu, In, Sn, S
CF üveg atomi tömeg szerinti összetétele (SEM+MIKROSZONDA)Ásványtani - Földtani Intézet
Elem neve
Átlátszó közös
elektródaAlap üveg Pixel határ
%
Mg - - 0,19
Al - - 2,20
Si 1,33 0,74 8,15
Cl 0,2 0,17 0,20
Cr 5,44 1,27 26,82
Cu 1,81 0,45 -
In 66,61 63,01 29,19
Sn 4,87 5,83 2,69
S - 4,91 -
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
TFT üveg atomi tömeg szerinti összetétele (SEM+MIKROSZONDA)Ásványtani - Földtani Intézet
Elem
neve
Átlátszó
kijelző
elektróda
Alap üvegAdat pálya
(sor)
Kapu pálya
(oszlop)
Kondenzátor
pályaKondenzátor
%
Mg 1,34 1,26 0,62 0,68 0,54 0,47
Al 4,23 5,33 16,10 11,58 11,67 16,86
Si 35,01 40,29 19,40 23,14 23,26 15,33
Cl 0,40 - - - - -
Ca 1,08 1,18 0,35 0,15 0,22 0,15
In 9,19 - - - - -
Sn 1,48 - - - - -
Sr - - - 0,82 0,59 0,46
Mo - - 19,92 19,72 19,02 24,86
Nd - - - - 0,79 0,19
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
Elem
neve
ACER
CCFL
(alap üveg)
ACER
CCFL
(világos por)
ACER CCFL
(sötét por)
DiBOSS
CCFL
(alap üveg)
DiBOSS
CCFL
(világos por)
DiBOSS
CCFL
(sötét por)
DIBOSS
CCFL
(ragasztó
réteg)
%
Na 1,34 0,99 0,82
Mg 1,03 4,03 3,74
Al 3,62 38,70 2,84 36,31 2,12
Si 38,30 40,35 25,04
K 2,87 5,79 3,90
P 12,30 13,40
Ca 0,89
La 36,57 35,24
Ba 2,71 18,09 18,97
Ce 16,54 15,61
Tb 8,30 8,41
Eu 3,47
Y 28,84
CCFL csövek atomi tömeg szerinti összetétele(SEM+MIKROSZONDA)Ásványtani - Földtani Intézet
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazai
gazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
ITO RÉTEG ELKÜLÖNÍTÉSÉNEK VIZSGÁLATA a műanyag polarizáló és védő fóliarétegektől (fizikai feltárás)
A szerves anyagok elégetésével *3, 6+;
Rövid idejű hőkezelést (200-250 oC) követő letépéssel *4+;
Mechanikai-fizikai kezeléssel csiszolópapírral *5+,elektromos dezintegrálással [3].
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
LABORATÓRIUMI KÍSÉRLETEKEN ALAPULÓ KIDOLGOZOTT TECHNOLÓGIA
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
LCD TV és monitor
Kézi bontás
Hőkezelés (hősokk)
225 °C
Vegyszeres ultrahangos
kezelés, mosás vízzel
tt=30 min
Előaprítás
Forgótárcsás nyíró aprító
tárcsa szélessége: 10 mm
Aprítás kalapácsos
malomban
xb=10 mm
Savas kioldásra előkészített
minta
x < 5 mm
LCD panel
Egyéb alkatrészek:
műanyag, fém, NYÁK, egyéb
Polarizáló fóliák
Folyadékkristályos vegyszer
LCD üveg
Folyadékkristály mentes LCD üveg
Indium tartalom a kijelző panelben
[mg/kg]
Indium tartalom a teljes készülékben [mg/kg]
131 16
Számított indium tartalom (ME, NyKE Intézet)
SZELEKTÍV OLDÁSI KÍSÉRLETEK
minta
szemcsemérete<5 mm
oldószer 1M H2SO4 ill. 1M HCl
hőmérséklet 40°C 55°C 80°C
szilárd/folyadék
arány1:1
tartózkodási idő 1h; 4h 0,5 h,1h; 4h 1h; 2h
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Ce Co In La Mg
mg/L
1M Sósav 1h 40°C 1M Kénsav 1h 40°C Sósavas oldat 4h 40°C Kénsavas oldat 4h 40°C
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
CRITICEL félidőben- elsődleges és másodlagos ásványi nyersanyagaink alapkutatása
0
100
200
300
400
500
600
700
Al B Ca Fe Na Ni Si Sn
mg/L
1M Sósav 1h 40°C 1M Kénsav 1h 40°C
Sósavas oldat 4h 40°C Kénsavas oldat 4h 40°C
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
CRITICEL félidőben- elsődleges és másodlagos ásványi nyersanyagaink alapkutatása
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Ce Co In La Mg
mg/L
Sósavas oldat 1h 55°C Kénsavas oldat 1h 55°C
Sósavas oldat 4h 55°C Kénsavas oldat 4h 55°C
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
CRITICEL félidőben- elsődleges és másodlagos ásványi nyersanyagaink alapkutatása
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
Al B Ca Fe Ni Si Sn
mg/L
Sósavas oldat 1h 55°C Kénsavas oldat 1h 55°C
Sósavas oldat 4h 55°C Kénsavas oldat 4h 55°C
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
CRITICEL félidőben- elsődleges és másodlagos ásványi nyersanyagaink alapkutatása
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Ce Co In La Mg
mg/L
1M Kénsav 1h 40°C Kénsavas oldat 1h 55°C Kénsavas oldat 1h 80°C
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
CRITICEL félidőben- elsődleges és másodlagos ásványi nyersanyagaink alapkutatása
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
Al B Ca Fe Ni Si Sn
mg/L
Kénsavas oldat 1h 40°C Kénsavas oldat 1h 55°C Kénsavas oldat 1h 80°C
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
CRITICEL félidőben- elsődleges és másodlagos ásványi nyersanyagaink alapkutatása
60
65
70
75
80
85
90
95
100
30 35 40 45 50 55 60
Ind
ium
kio
ldás
(%)
Hőmérséklet (oC)
kénsav 4h
sósav 1h
sósav 4h
kénsav 1h
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
CRITICEL félidőben- elsődleges és másodlagos ásványi nyersanyagaink alapkutatása
60
65
70
75
80
85
90
95
100
0 1 2 3 4 5
Ind
ium
kio
ldás (%
)
Kioldás ideje (h)
kénsav 40 oC
kénsav 55oC
sósav 40 oC
sósav 55oC
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
CRITICEL félidőben- elsődleges és másodlagos ásványi nyersanyagaink alapkutatása
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
CRITICEL félidőben- elsődleges és másodlagos ásványi nyersanyagaink alapkutatása
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 1 2 3 4 5
Ón k
iold
ás [%
]
Idő [h]
sósav 40°C
kénsav 40°C
sósav 55°C
kénsav 55°C
kénsav 80°C
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
CRITICEL félidőben- elsődleges és másodlagos ásványi nyersanyagaink alapkutatása
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 1 2 3 4 5
Fe k
iold
ás [%
]
Idő [h]
sósav 40°C
kénsav 40°C
sósav 55°C
kénsav 55°C
kénsav 80°C
TOVÁBBI FELADATOK:
Oldatkezelés
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
CRITICEL félidőben- elsődleges és másodlagos ásványi nyersanyagaink alapkutatása
[1] Böni H.: Seltene Metalle in Elektro- und Elektronikgeräten.EMPA Akademie Zentrum fürWissenstransfer.[2] BUCHERT M., MANHART A., BLEHER D., PINGEL D. (2012): Recycling critical raw materialsfrom waste electronic equipment Commissioned by the North Rhine- Westphalia StateAgency for Nature. Environment and Consumer Protection Darmstadt, 24.02.2012.[3] Dodbiba G., Naga H.i., Wang L., Okaya K., Fujita T. (2012): Leaching of indium obsolete liquid crystal displays: Comparing grinding with electrical disintegration incontext of LCA, Elsevier, Waste Management 32, pp. 1937-1944.[4] Jinhui Li, Song Gao, Huabo Duan, Lili Liu: Recovery of valuable materials from wasteliquid crystal display panel. Waste Management 29 (2009) 2033-2039[5] Zhao, K. - Liu, Z. – Wang, Y. – Jiang, H. (2013): Study on Recycling Process for EOL Liquid Crystal Display Panel (Int. Jour. Of Precision Eng. And Manufacturing Vol. 14, No. 6, pp. 1043-1047)[6] Lee, C. – Jeong, M. – Kilicaslan, M. F. – Lee, J. – Hong, H. (2013): Recovery of indium from used LCD panel by a time efficient and environmentally sound method assistedHEBM (Waste Management 33 (2013) pp. 730–734)[7] Ylä-Mella J, Miklósi P, Pongrácz E, István Zs, Csőke B and Keiski RL (2007): Recyclingof Liquid Crystal Displays. Proc. of 8th Finnish Conference of Environmental Sciences. Xiang H, Akieh MN, Vuorio A-M Jokinen T and Sillanpää M (eds.). May 10 -11, 2007, Mikkeli, Finland. Finnish Society for Environmental Sciences. p. 265-268[8] ME, NyKE Intézet: 3. negyedéves szakmai beszámoló, CRITICEL projekt, 2. alapkutatási program, I modul, 2013.
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
CRITICEL félidőben- elsődleges és másodlagos ásványi nyersanyagaink alapkutatása
KÖSZÖNJÜK SZÉPEN A FIGYELMÜKET!
„Nemzetközi együttműködésben megvalósuló alapkutatás a kritikus nyersanyagok hazaigazdaságfejlesztő potenciáljának kiaknázására - CriticEl” című
TÁMOP-4.2.2.A-11/1/KONV -2012-0005 számú projekt
Miskolci Egyetem2013. November 14.
CRITICEL félidőben- elsődleges és másodlagos ásványi nyersanyagaink alapkutatása
Recommended