Projekt 20177/01

Untersuchungen zur Entwicklung eines Aufbereitungsverfahrens für LCDs

Projektträger

VICOR Video Computer Recycling GmbH
Wilhelminenhofstr. 76/77
12459 Berlin

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Flachbildschirme werden in naher Zukunft den Markt der Computermonitore und Fernsehgeräte dominieren, sodass mit zunehmendem Aufkommen dieser Bestandteile im Elektronikschrott zu rechnen ist. Die unlängst verabschiedete EU-Elektronikschrottverordnung strebt hohe Recyclingquoten für Sekundärrohstoffe aus zu entsorgenden Altgeräten der Kommunikations- und Unterhaltungselektronik an. Sie schreibt die Demontage von Flüssigkristallanzeigen aus diesen Geräten vor, wenn das Anzeigeelement größer als 100 cm2 ist. Ziel des Projektes war die Entwicklung eines geeigneten Aufbereitungsverfahrens für LCDs, zum Zweck der Rückgewinnung des als Hauptbestandteil verarbeiteten Glases, um eine wertschöpfende Wiederverwendung zu ermöglichen.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas entwickelte Aufbereitungsverfahren für LCDs umfasst fünf wesentliche Teilschritte:
1) Aus vollständig von Elektronikbauteilen befreiten Flüssigkristallanzeigen werden durch mechanische Zerkleinerung aufbereitungsfähige Verbundfragmente erhalten.
2) Zur Ablösung des Glases von den Kunststoffbestandteilen werden die Verbundfragmente in einer wässrigen Behandlungsflüssigkeit intensiv bewegt. Die erforderliche Einwirkungsdauer ist von der Konzentration der Behandlungsflüssigkeit abhängig.
3) Die Trennung von Glas und Kunststoffbestandteilen erfolgt in einem von der VICOR GmbH speziell für diesen Prozessschritt konstruierten Reaktor, parallel zum Ablösevorgang.
4) Für den Waschvorgang wird das vollständig von Kunststoffpartikeln befreite Glas mittels Siebkorb aus dem Reaktor entnommen und auf ein Förderband entleert, das mit Wasser besprüht wird.
5) Beim Trocknungsprozess wird das feuchte Glas auf dem Förderband durch einen Trocknungsbereich geleitet


Ergebnisse und Diskussion

Als unter Umweltaspekten deutlich vorteilhaftere Variante wurden zunächst organische Lösemittel auf ihre Eignung für die Trennaufgabe geprüft. Bei den Untersuchungen zur Aufbereitung von Flüssigkristallanzeigen konnte eine wässrige Behandlungsflüssigkeit für die Aufhebung der Adhäsion zwischen Glas und Kunststoff-Folien des LCD-Moduls entwickelt werden. Die Behandlungsflüssigkeit gestattet für verschiedene LCD-Typen, worin herstellerspezifisch verschiedene Kunststoffe, Gläser und Haftvermittler verarbeitet sind, die vollständige Separation von Glas und Kunststoff. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sich die Flüssigkeit während des Aufbereitungsverfahrens im Kreislauf führen lässt.
Die einzelnen Verfahrensschritte Zerkleinern, Ablösen und Trennen sind prozesstechnisch sinnvoll miteinander kombiniert, sodass auch die Durchführung im vergrößerten Maßstab gelingt. Die Erkennt-nisse aus den Großversuchen haben zur Konstruktion einer Modellanlage für die Aufbereitung von Flüssigkristallanzeigen bei VICOR geführt, womit die Praktikabilität des Verfahrens im 10 kg-Maßstab reproduzierbar belegt wird. Die weitere Maßstabsvergrößerung ist realistisch.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Ergebnisse der Projektbearbeitung werden auf kommenden Recyclingfachmessen durch Poster-präsentationen und Vorträge sowie durch Publikationen in einschlägigen Journalen der Öffentlichkeit mitgeteilt. Zuvor wird die Möglichkeit der Patentanmeldung geprüft.
Zur weiteren Nutzung der Projektergebnisse sollen Kontakte zu potenziellen Anwendern aufgenommen werden, um in Kooperation den Bau einer kommerziellen Aufbereitungsanlage zu erreichen.


Fazit

Das Projektvorhaben wurde erfolgreich durchgeführt. Mit dem entwickelten Aufbereitungsverfahren für LCDs existiert aufgrund der Recyclingfähigkeit des gereinigten Glases und etablierter Sortierungs-technik für verschiedene Gläser eine ökonomische und ökologische Alternative zu bestehenden Verwertungswegen für Flüssigkristallanzeigen aus entsorgten Elektronikaltgeräten. Weiterhin ist das Aufbereitungsverfahren auch für LCD-Hersteller in Asien interessant, um Glas aus dem Produktions-ausschuss direkt zurückzugewinnen.