Indiumin talteenotto LCD-näytöistä jatkuvatoimisella neste-nesteuutolla
Huhtanen, Tommi (2017)
Diplomityö
Huhtanen, Tommi
2017
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201707187719
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201707187719
Tiivistelmä
Litteät nestekidenäytöt sisältävät pieniä määriä arvokkaita metalleja, joita ei tällä hetkellä kerätä talteen. Tässä työssä tutkittiin indiumin erotusta nestekidenäyttöjen (LCD) lasipaneeleissa olevasta indiumtinaoksidikerroksesta (ITO). Esikäsittelyssä LCD-lasit murskattiin sekä polarisoivien kalvojen kanssa, että ilman niitä ja liuotettiin 1 M H2SO4:lla sekä huoneenlämmössä, että 80 °C:ssa. Indium erotettiin liuoksesta pilot-mittaluokan neste-nesteuuttolaitteistolla. Uuttoreagenssina käytetiin D2EHPA:a (di-(2-etyyliheksyyli)-fosforihappo) kerosiinissa.
Huoneenlämpötilassa suoritetussa liuotuksessa vain noin 20 % indiumista liukeni emäliuokseen, joten liuotuksen lämpötilaksi valittiin 80 °C. Polarisoivista kalvoista liukeni emäliuokseen orgaanista ainesta, joka aiheutti uuttolaitteiston tulvimisen. Sen takia polarisoivat kalvot on poistettava ennen liuotusta.
Neste-nesteuutto suoritettiin 0,25 M D2EHPA:lla. Yhdellä sekoitin-selkeytinyksiköllä indiumia uuttautui noin 90 %. Kahdella yksiköllä indiumin uuttoasteeksi saatiin 99 %. Takaisinuutto ei onnistunut 1 M HCl:lla.
ITO-kerroksen voi erottaa LCD-lasin pinnalta myös raaputtamalla. LCD-lasipaneelin etummaisesta lasiruudusta, CF-substraatista, ITO-kerros voidaan raaputtaa täysin pois. Takimmaisesta ruudusta, TFT-substraatista, ITO-kerroksen raaputus osoittautui vaikeammaksi. Raaputuksen avulla saadusta aineesta indium erotettiin onnistuneesti liuottamalla se 1 M tai 2 M H2SO4:oon. Flat-panel liquid crystal displays, LCD, contain small amounts of valuable metals that are not currently being recovered. In this paper we study the indium separation from the indium tin oxide layer (ITO) in glass panels of LCDs. In the pretreatment, the glasses were crushed with and without the polarizing films and dissolved in 1 M H2SO4 both at room temperature and at 80 ° C. Indium was extracted from the solution in a pilot scale liquid-liquid extraction apparatus using 0,25 M D2EHPA diluted in kerosene as extractant.
At room temperature, only about 20% of the indium dissolved in the leach liquor so the solution temperature was chosen to be 80 ° C. From the polarizing films dissolved organic material to the leach liquor that caused the solvent extraction equipment to flood. Therefore, the polarizing films should be removed prior to dissolution.
With one mixer-settler unit indium extraction was 90 %. With two units, the indium extraction was 99 %. Indium stripping from the organic phase did not succeed with 1 M HCl in one extraction unit.
The ITO layer can also separate from the surface of the LCD using scraper. From the front glass of the LCD-panel, CF substrate, ITO layers can be completely scraped off. From the rear glass, TFT substrate, it proved to be more difficult. Indium was successfully separated from the scraped material dissolving it in 1M or 2M H2SO4.
Huoneenlämpötilassa suoritetussa liuotuksessa vain noin 20 % indiumista liukeni emäliuokseen, joten liuotuksen lämpötilaksi valittiin 80 °C. Polarisoivista kalvoista liukeni emäliuokseen orgaanista ainesta, joka aiheutti uuttolaitteiston tulvimisen. Sen takia polarisoivat kalvot on poistettava ennen liuotusta.
Neste-nesteuutto suoritettiin 0,25 M D2EHPA:lla. Yhdellä sekoitin-selkeytinyksiköllä indiumia uuttautui noin 90 %. Kahdella yksiköllä indiumin uuttoasteeksi saatiin 99 %. Takaisinuutto ei onnistunut 1 M HCl:lla.
ITO-kerroksen voi erottaa LCD-lasin pinnalta myös raaputtamalla. LCD-lasipaneelin etummaisesta lasiruudusta, CF-substraatista, ITO-kerros voidaan raaputtaa täysin pois. Takimmaisesta ruudusta, TFT-substraatista, ITO-kerroksen raaputus osoittautui vaikeammaksi. Raaputuksen avulla saadusta aineesta indium erotettiin onnistuneesti liuottamalla se 1 M tai 2 M H2SO4:oon.
At room temperature, only about 20% of the indium dissolved in the leach liquor so the solution temperature was chosen to be 80 ° C. From the polarizing films dissolved organic material to the leach liquor that caused the solvent extraction equipment to flood. Therefore, the polarizing films should be removed prior to dissolution.
With one mixer-settler unit indium extraction was 90 %. With two units, the indium extraction was 99 %. Indium stripping from the organic phase did not succeed with 1 M HCl in one extraction unit.
The ITO layer can also separate from the surface of the LCD using scraper. From the front glass of the LCD-panel, CF substrate, ITO layers can be completely scraped off. From the rear glass, TFT substrate, it proved to be more difficult. Indium was successfully separated from the scraped material dissolving it in 1M or 2M H2SO4.