KR101109824B1 - 액정 표시장치의 용도 및 이의 사용 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시장치(LCD)의 용도 및 재활용 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 LCD를 다른 원자재에 대한 대체물로서 적어도 부분적으로 사용하는 것을 특징으로 한다. 일반적으로, LCD는 900 내지 1700℃의 온도에서 열 처리된다.

Description

액정 표시장치의 용도 및 이의 사용 방법{USE OF LIQUID CRYSTAL DISPLAYS AND METHOD FOR THE USE THEREOF}
본 발명은 액정 표시장치(LCD)의 용도 및 이의 재활용 방법에 관한 것이다.
LCD의 생산 수량 및 표시장치당 평균 표시면적은 몇 년 동안 계속 증가되고 있다. LCD는 최근 TV 세트에도 사용되고 있으므로, 앞으로도 상당한 성장률이 기대될 수 있다.
가장 중요한 LCD 제품, 예를 들어 노트북, 모니터 및 TV 세트는 수명이 긴 제품이지만, 폐기 또는 재활용은 훨씬 더 중요한 역할을 한다. 특히, LCD가 제거되어 폐기되거나 재활용되어야 함을 개시하는 EU 지침 2002/96/EC "폐전기전자제품(Waste Electrical and Electronic Equipment: WEEE)"의 견지에서도, 과거에는 통상적이었던 전자부품의 매립 폐기는 점차 재활용 방법으로 대체되고 있다.
재활용을 위한 3가지의 상이한 대안이 존재한다:
1. LCD를 분해하여, 개별 부품을 원래의 제품에 재사용(re-used)한다(예를 들어, 액정 또는 유리를 회수하여 새로운 LCD의 제조에 이를 사용함).
2. LCD를 분해하여, 개별 부품을 다른 산업 또는 다른 제품에 사용한다.
3. LCD의 개별 부품, 바람직하게는 제거된 부품을 열 회수에 적용한다. 이러한 경우에, 예를 들어 플라스틱의 소각은 에너지 회수의 역할을 한다.
새로운 LCD의 제조를 위한 LCD 유리의 재활용은, 예를 들어 일본 특허 제 JP 2001/305501 A 호, 제 JP 2001/305502 A 호, 제 JP 2000/024613 A 호 및 제 JP 2001/337305 A 호에 기술되어 있다. 이러한 유형의 재활용에서는 유리가 항상 표면 오염 물질을 함유하고 또한 수집시 분류되어야 하는 것이 단점이고, 이는 일반적으로 상이한 유리의 상이한 용도에의 사용에 기인한 높은 기술적 복잡성 및 높은 비용 둘 다와 관련된다. 따라서, 예를 들어 일반적으로 약 1000℃에서 용융되는 소다-석회 유리는 일반적으로 STN(수퍼 비틀린 네마틱(Super Twisted Nematic)) LCD에 사용되는 반면에, 일반적으로 약 1300℃에서 용융되는 보로실리케이트 유리는 일반적으로 TFT(박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)) LCD에 사용된다.
LCD의 폐기를 위한 특수 방법은 시험 공장에서 베를린(Berlin) 컴퍼니의 "VICOR"에 의해 조작되고, 이때 표시장치는 수동으로 케이싱(casing), 전자부품 및 편광 필름으로부터 분리되고, 이어서 약 1cm의 크기로 조각난다(shredded)(문헌[EDV, Elektronikschrott, Abfallwirtschaft 1993, pp. 231-241]). 이어서, 액정은 최대 400℃ 및 대기압에서 질소/아르곤 분위기하에 노에서 증류된다. 냉 트랩에서 응축된 후, 이들은 지하 매립지의 최종 저장소로 이동된다. 노 온도는 처리하는 동안에 600℃를 초과하지 않아야 하는데, 그렇지 않으면 분자 구조 때문에 다이옥신 형성의 위험이 있기 때문이다. 발생하는 다른 물질 분획, 즉 유리, 플라스틱 및 회로판 뿐만 아니라 구조 부재는 추가로 전통적인 재활용 방법에 의해 처리된다. 이 방법은, 전체 표시장치의 매우 작은 중량 부분을 구성하면서(표시장치 톤 당 약 1kg의 액정) 다수의 상이한 개별 성분의 혼합물을 나타내는 액정을 분리하는 것이 기술적으로 매우 복잡하고 매우 비용이 많이 들며, 특히 액정을 이어서 매립 폐기하여야 하기 때문에, 단점이 있다. 회수된 액정을 새로운 LCD에 사용하는 것은 오늘날 당업계의 기술상태에 따르면 비경제적이다. 이는 또한 일본 특허 제 JP 2002/126688 A 호에 기술된, 용매를 사용하는 액정의 추출을 위한 추가의 공정에도 적용된다.
예를 들어, 케이싱 부품과 같은 플라스틱, 및 편광 필름 및 다른 필름은 일반적으로 분리되어 열 회수에 적용되거나 다른 제품에 사용된다. 상기 플라스틱의 열적 재활용은, 예를 들어 일본 특허 제 JP 2002/159955 A 호에 기술되어 있다.
다른 제품을 위한 개별 부품의 용도도 공지되어 있다. 따라서, 호켄하임(Hockenheim) 소재의 "Strassburger Aufbereitungsgesellschaft"(SAG)는 LCD를 취입성형(blowing)하여 발포 유리를 수득하는 방법을 사용한다(문헌[degree project: "Recycling-verfahren fur Flussigkristalldisplays"[Recycling Processes for Liquid-Crystal Displays], Prof. Paffrath, Prof. Schon, Scala, TU-Darmstadt, 1997-98]). 사용된 표시장치는 원칙적으로 제조 불량품으로부터 유래한다. LC 액체를 포함하는 이들을 평면 유리 및 기구 유리와 혼합하고, 조각내고, 입자 크기 40㎛의 분말미세도(fineness)로 미쇄(grinding)하고 발포제와 혼합한다. 이어서, 약 5 내지 15mm의 직경을 갖는 발포 유리 비드를 800 내지 850℃에서 취입성형한다. 마무리 처리된 물질은 수경재배로부터의 공지된 팽창된 점토와 유사하고, 건축 산업, 원예 및 조경, 및 폐수 기술에서 경량의 응집체, 충진제, 단열재, 담체 과립 또는 흡수 물질로서 사용될 수 있다.
기계적인 제거, 소각 또는 가스화에 의한 편광 필름의 제거 공정과 이어지는 유리의 분쇄 및 유리 대체재로서의 이의 사용이 일본 특허 제 JP 2001/296508 A 호 및 제 JP 2001/296509 A 호에 기술되어 있다. 이들 방법의 단점은 이로부터 수득된 유리가 매우 오염되어 있고 조성이 매우 상이하다는 것이다. 그러므로, 이들은 단지 저급의 용도에만 사용될 수 있다.
따라서, 일본 특허 제 JP 2000/084531 A 호는 LCD가 먼저 10mm 미만의 입자 크기로 분쇄되는 LCD의 재활용 방법을 기술한다. 이어서, 이러한 방식으로 분쇄된 입자는 철의 제거를 위해 1200℃의 제련로(smelting furnace)에서 사용된다. 이러한 방법에서의 단점은 특히 10mm 미만의 입자 크기로의 LCD의 복잡한 분쇄 및 철의 제거를 위한 제한된 용도이다.
또한, 에너지 소비는 계속 증가하고, 에너지를 절약하기 위한 상당한 노력이 광범위하게 행해지고 있다. 특히, 산업적인 제조에서, 비용 및/또는 에너지 소비의 감소가 공정 간소화, 열 회수 및/또는 원자재의 대체에 의해 시도되고 있다.
그러므로, 공지된 종래 기술에 기초한 본 발명의 하나의 목적은 종래 기술로부터 공지된 단점을 갖지 않는 LCD의 재활용을 위한 경제적인 방법을 찾는 것이다. 특히, 액정 및/또는 편광 필름의 복잡한 분리 및 상이한 유형의 유리로의 표시장치의 복잡한 분류를 피하며, 공정의 에너지 효율성을 고려한다. 본 발명의 추가의 목적은 LCD의 신규한 잠재적인 용도를 제공하는 것이다.
놀랍게도, 간단하고 또한 경제적인 방법으로 LCD가 물질 재활용을 거치게 하는 것이 가능하다는 것이 밝혀졌다.
따라서, 본 발명은 LCD가 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히, 다른 원자재의 대체물로서 사용되는 LCD의 물질 재활용 방법에 관한 것이다. 일반적으로, LCD는 900 내지 1700℃, 바람직하게는 1000 내지 1400℃, 특히 바람직하게는 1200 내지 1400℃에서 열 처리된다. 상기 열 처리는 특히 1200℃ 초과의 온도에서 수행되고, 따라서 이 온도에서는 심지어 고품질 보로실리케이트 유리가 용융된다.
본원에서 용어 "LCD"는 2개의 유리판 외에, 적어도 2개의 유리판 사이에 배열된 물질, 예컨대 액정, 투명한 필름 및 접착제, 및 표시장치에 연결된 전자부품(예를 들어, 전극)을 포함할 수도 있다. 플라스틱 포장, 역광 조명 및, 필요에 따라, 편광 필름을 일반적으로 미리 분리하고 개별적으로 재활용한다. 그러나, 이들은 또한 본 발명에 따른 방법에서 다른 부품과 함께 바로 재활용될 수도 있다.
LCD는 필수적으로 30 내지 99.8중량%의 유리, 0 내지 60중량%의 플라스틱 필름, 및 0.1 내지 20중량%의 전자부품 및 액정으로 이루어진다.
본 발명에 따른 방법에 사용되는 LCD는 바람직하게는 중고 LCD 및 제조 불량품 LCD이다.
본원에서 용어 "열 처리"는, 예를 들어 가스, 석탄 및 오일과 같은 에너지 담체를 통해 에너지를 공급하고/하거나 LCD에 존재하는 열 에너지를 이용하는 LCD의 처리를 의미한다. 상기 열 처리는 통상적으로, 이 목적에 필요한 장치, 예컨대 고정로, 제련로, 평로 또는 회전관상로를 갖는 열 처리 설비, 예컨대 발전소, 가스화 설비 및 소각로, 바람직하게는 소각로에서 수행된다.
첫 번째 바람직한 양태에서, LCD는 분쇄 없이 사용된다. 부가적인 기술적 복잡성 및 부가적인 비용 둘 다와 관련된 LCD의 분쇄를 생략할 수 있는 것이 본 양태의 장점이다. 두 번째 바람직한 양태에서 LCD는 분쇄된다. 그러나, 분쇄의 성질 및 크기는 중요하지 않다. 따라서, LCD는 파쇄(breaking)되거나, 조각나거나 미쇄될 수 있다. 분쇄의 성질에 따라서, 단편의 평균 크기는 데시미터의 범위(파쇄의 경우), 센티미터의 범위(조각내기의 경우) 및 밀리미터의 범위(미쇄의 경우)이다.
본 발명에 따른 방법은 복잡한 액정 분리가 불필요하고, 동시에, 모든 유기 생성물이 본 발명에 따른 방법의 고온에서 파쇄되므로 독성 생성물, 예컨대 다이옥신 형성의 위험이 회피되는 장점을 가진다.
본 발명에 따른 방법의 추가의 장점은 출발 물질이 미쇄된 형태, 조각난 형태, 파쇄된 형태 및/또는 분쇄되지 않은 형태로 사용될 수 있다는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 방법은 LCD의 물질 재활용 및, 필요에 따라, 부가적으로 또한 적어도 부분적인 열 재활용이 일어나는 경제적인 방법이다.
본 발명에 따른 물질 재활용 및, 필요에 따라, 부분적인 열 재활용은 다양한 바람직한 양태로 수행될 수 있다.
첫 번째 바람직한 양태에서, LCD는 900 내지 1400℃, 바람직하게는 1200 내지 1400℃의 온도에서 선택적으로 용융된다. 이러한 방식에서, 표시장치의 제조에 사용된 상이한 유형의 유리조차 함께 재활용하는 것이 가능하다. 상기 유리는, 비록 부분적으로 소다-석회 유리 및 보로실리케이트 유리의 혼합물이긴 하지만, 순수한 형태로 회수된다. 또한, 예를 들어 전극으로부터 유래하는 금속 부품은 본 양태에서는 침전되어 유리 용융물로부터 분리될 수 있다.
온도가 계속 증가되어, 먼저 저온-용융 부품, 이어서 고온-용융 부품이 용융되는 선택적인 용융 방법을 수행하는 과정은 당업자에게 공지되어 있다.
상기 방식으로 수득된 제품은, 예를 들어 절연 물질 또는 벌크화 물질로서 건축 재료 산업 또는 도로 건설에 사용된다.
두 번째 바람직한 양태에서, LCD는, 다른 금속-함유 제품, 예를 들어 금속-함유 슬러지 및/또는 촉매와 혼합되고, 1200 내지 1400℃, 바람직하게는 1250 내지 1350℃의 온도에서 열 처리된다.
본 발명에서 대체로 상기 혼합물내의 LCD의 비율은 바람직하게는 5 내지 50중량% 범위이다.
상기 양태에서, LCD는, 금속-함유 제품에 존재하는 비-귀금속, 예컨대 철, 납, 아연 및 주석을 결합하고 이들을 귀금속으로부터 분리하기 위하여 사용된다. 본원에서 귀금속은 좁은 의미의 귀금속, 예컨대 금, 은, 플래티늄, 수은, 레늄, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴 및 이리듐, 및 준귀금속, 예컨대 니켈, 구리 및 코발트를 둘 다 포함한다. 상기 혼합물은 바람직하게는 용융 도가니, 제련로 또는 회전관상로에서 용융되고, 이어서 도가니로 부어진다. 냉각 후에, 용융물은 파쇄된다. 하부 부분은 금속을 함유하고 본질적으로 귀금속을 포함하는 반면에, 상부 부분은 비-귀금속을 갖는 슬래그를 포함한다. 귀금속을 포함하는 부분은 금속 회수를 거치고, 비-귀금속을 포함하는 슬래그는, 예를 들어 도로 건설에 사용된다.
상기 양태에서 LCD는, 비-귀금속을 결합시키기 위하여 상기 방법에서 필수적으로 첨가되어야 하는, 통상적으로 사용되는 노 샌드(furnace sand)의 적어도 일부를 대체하므로, 상기 양태는 경제적인 효율성의 장점을 가진다. 또한, LCD의 전자부품의 적어도 일부분, 바람직하게는 모두는 또한 상기 양태에서 재활용될 수 있는데, 이는 상기 설명한 바와 같이 귀금속의 적어도 일부분의 분리 및 회수가 일어나기 때문이다.
추가의 중요한 장점은 LCD내에 존재하는 플라스틱 필름을 통한 높은 에너지 입력이다. 이는 하기 계산에 의해 설명될 것이다:
전형적으로 LCD 1톤은 유리 830kg(83중량%), 플라스틱 필름 149kg(14.9중량%), 전자부품 20kg(2중량%) 및 액정 1kg(0.1중량%)으로 이루어진다.
이는 단지 유리 및 플라스틱 분율만을 고려할 때 하기와 같이 에너지 고찰된다.
예를 들어 PE 필름의 발열량은 46,000kJ/kg이다. 150kg의 플라스틱 필름은 6,900,000kJ의 발열량을 일으킨다. 중고 유리 1kg을 용융하기 위한 에너지 요구조건은 3000 내지 6500kJ이다. 따라서, 유리 830kg의 용융은 2,490,000 내지 5,395,000kJ을 필요로 한다.
상기 예시적인 에너지 고찰에서 나타난 바와 같이, 플라스틱 필름의 발열량은 유리를 용융하기 위한 에너지 요구조건을 초과한다. 즉, 단지 15중량%의 플라스틱 비율이 LCD 유리를 용융하는데 충분하다. 결과적으로, 어떠한 부가적인 에너지 요구량도 이론적으로는 필요하지 않다.
또한, 에너지 입력은 추가로 플라스틱 비율이 증가함에 따라, 또한 유리하게는 플라스틱 케이싱의 도입을 통해서도 증가한다.
따라서, 귀금속의 회수를 위한 본 발명에 따른 상기 방법에 있어서, 원자재 및/또는 첨가재로서의 LCD의 사용은 필요한 에너지를 감소시킨다. 즉, 노 샌드의 사용에 비해 에너지가 절약된다.
상기 양태의 추가의 장점은, LCD내에 존재하는 플라스틱 필름이 금속-함유 제품을 환원시키기 위한 환원제로서 사용될 수 있다는 사실이다. 원자재의 회수를 위한 금속-함유 광석 또는 제품의 환원적인 용융에서는, 탄소-함유 제품, 예컨대 석탄이 일반적으로 첨가된다. 이는, 환원제의 첨가 없이는 금속이 높은 용융 온도에서 산화되어 부가적인 제조 단계로 금속으로 다시 환원되어야 하기 때문이다. 따라서, LCD내에 존재하는 탄소-함유 플라스틱 필름의 사용은, 본 방법에서 환원제로서 통상적으로 첨가되는 탄소-함유 제품의 적어도 일부분, 바람직하게는 모두를 대체하거나 절약할 수 있게 한다.
세 번째 양태에서, LCD는 1100 내지 1300℃, 바람직하게는 1150 내지 1250℃의 온도에서 회전관상로에서 원자재 및/또는 첨가재로서 열 처리된다. 회전관상로내의 LCD의 열 처리는 바람직하게는 이의 내부 라이닝상의 보호막의 형성을 야기한다.
대체로 조성물내의 원자재 및/또는 첨가재로서 LCD의 비율은 바람직하게는 1 내지 20중량%이다.
회전관상로는 일반적으로 샤모트(chamotte) 라이닝을 가지며, 이는 산업 폐기물을 소각하는 동안에 침식성 가스 및 성분에 의해 침식된다. 결과적으로, 이들 샤모트 브릭(brick)은 규칙적인 간격으로 교체되어야 한다. 실리케이트-함유 제품, 예컨대 샌드의 첨가는 보호막을 벽상에 형성하게 하고, 이는 샤모트 라이닝의 수명을 상당히 증가시킨다.
놀랍게도, 이제, LCD가 실리케이트-함유 제품 대신에 사용될 수도 있고, 마찬가지로 샤모트 라이닝상에 보호막의 형성을 야기하는 것이 밝혀졌다. 상기 방식에서, 구입된 실리케이트-함유 제품, 예컨대 노 샌드의 대체 물질로서 LCD를 회전관상로내에서 사용하는 것이 가능하다. LCD의 사용은 또한 상기 양태에서 필요한 에너지의 감소를 야기하는데, 이는 플라스틱 필름의 발열량이 LCD 유리를 용융하기 위한 상기 양태에 이용될 수도 있기 때문이다.
따라서, 본 발명은 또한 열 처리 설비에서의 LCD의 용도에 관한 것이다.
본 발명에 따른 용도에서, 사용된 LCD는 바람직하게는 중고 LCD 및 제조 불량품 LCD이다.
바람직한 양태에서, LCD는 열 처리 설비내에서 원자재 및/또는 첨가재로서 사용된다. 열 처리 설비, 특히 회전관상로에서, 이의 내부 라이닝상의 보호막의 형성을 위한 LCD의 용도가 특히 바람직하다.
추가의 바람직한 양태에서, LCD는 열 처리 설비에서 에너지 공급원으로서 사용된다.
또한, 본 발명은 금속 회수에서의 LCD의 용도에 관한 것이다. 첫 번째 바람직한 양태에서, LCD는 금속 회수에서 원자재 및/또는 첨가재로서 사용된다. 그러나, 추가로 금속 회수에서 에너지 공급원으로서의 LCD의 용도가 또한 바람직하다.
비-귀금속 및 귀금속의 혼합물을 포함하는 조성물로부터의 귀금속의 회수에서의 LCD의 용도가 특히 바람직하다. 이들 조성물은 천연 제품, 예컨대 광석, 또는 산업적인 제품, 예컨대 촉매, 전기 또는 전자 폐기물, 금속-함유 슬러지, 및 귀금속 및 비-귀금속의 혼합물을 포함하는 다른 조성물일 수 있다. 특히, LCD는 여기에서, 통상적으로 사용되는 노 샌드 및/또는 사용 탄소-함유 제품 대신에, 적어도 부분적으로, 원자재 및/또는 첨가재로서 사용된다.
본 발명은 작업 실시예를 참조하여 더욱 자세히 후술되지만, 이에 제한되지는 않는다.
실시예 1(선택적인 용융)
각각의 경우에, 2개의 유리판, 2개의 편광 필름 및 액정(코팅 포함)으로 이루어진 STN-LCD 및 TFT-LCD를 개별적으로 약 1 내지 3cm의 크기로 분쇄한다. 각각의 경우에, 각각의 분획 100g을 칭량하고 이어서 혼합한다. 알루미늄-산화물 거터(gutter)를 20°의 각도로 부착하고, 상기 혼합물을 상부에 놓여진(higher-lying) 부분상으로 도입한다. 산소 버너를 사용하여 1400℃까지 천천히 가열한다. 격렬한 연기 발생 및 편광 필름 연소와 함께 LCD의 개별 부품이 950℃부터 용융되기 시작하여 거터에서 아래를 향해 유동한다. 나머지 부분은 1200℃에서 비로서 용융되기 시작하고 거터에서 아래를 향해 유동한다. 상기 분획의 기민한 수집에 의해, STN 유리 약 40%, TFT 유리 40%, 및 STN 및 TFT 유리의 혼합물을 포함하는 분획 20%를 수득할 수 있다.
실시예 2(야금)
약 3.5m의 직경 및 4m의 길이를 갖는, 수평으로 놓여있는 가스-연소로에서 실험을 수행한다.
이 실험에 사용된 LCD 혼합물은 TFT-LCD 약 40% 및 STN-LCD 약 60%로 이루어진다. LCD는 대부분 파쇄되지 않은 형태이고, 부분적으로 전달 조작으로 인하여 파쇄된 형태, 즉 직경 10 내지 50cm의 크기이다. 일부 경우에, 전자부품이 여전히 LCD상에 존재한다. LCD는 본질적으로, LCD를 분해하고 수집하고 저장하는 전기제품 재활용 회사로부터 공급받는다.
버킷 휠로더(bucket wheel loader)를 사용하여, 금속 폐기물, LCD 혼합물, 노 샌드 및 첨가재(석탄 포함)를 약 10m3의 용량을 갖는 내부 블레이드를 갖는 혼합기에 도입하고 천천히 혼합한다. 정확한 조성을 하기 표 1에 기술한다. 상기 혼합 조작 중에, LCD를 적어도 부분적으로 파쇄하여, 혼합 후의 대부분의 LCD가 3 내지 30cm의 크기를 갖도록 한다. 이어서, 혼합물을 컨베이어 벨트를 통하여 약 500℃로 예열된 노에 연속적으로 도입하고, 약 1350℃까지 수 시간에 걸쳐 가열하고 용융시킨다. 이어서, 용융물을 강철 용기 또는 브릭-라이닝된 트라프(trough)로 방출한다. 냉각 후에, 금속 폐기물로부터의 귀금속을 갖는 용융물 분획 및 전자부품에 존재하는 구리 성분을, LCD의 유리 분획, 첨가된 노 샌드 및 첨가재를 포함하는 슬래그와, 두드림으로써 용이하게 분리할 수 있다.
수득된 슬래그는 도로 건설의 모든 요구조건에 부합한다.
하기 실험을 수행한다:
Figure 112010006326675-pct00002
실험 6
실험 2의 조성의 혼합물 4.8톤을 혼합물로서 냉각된 노에 완전히 도입하고, 이어서 1300℃까지 천천히 가열한다. 부분적으로 형성되는 그을음은 가열 가스에 산소를 첨가함과 동시에 즉시 연소된다. 금속 분획 및 슬래그 형성과 관련하여, 실험 1 내지 5와 비교되는 어떠한 차이도 관찰되지 않는다.
실험 7
상기 LCD 600kg, 금속 폐기물 3000kg, 노 샌드 600kg 및 첨가재 600kg을 개별 성분으로서 냉각된 노에 완전히 도입하고, 이어서 천천히 1300℃까지 가열한다. 상기 도입은 더 큰 LCD만을 파쇄하고, 더 작은 것은 미세한 정도로만 파쇄된다. 부분적으로 형성되는 그을음은 가열 가스에 산소를 첨가함과 동시에 즉시 연소된다. 금속 분획 및 슬래그 형성과 관련하여 실험 1 내지 5와 비교되는 어떠한 차이도 관찰되지 않는다.
실험 8
실험 2의 조성의 혼합물 4.8톤을 혼합물로서 냉각된 노에 완전히 도입하고, 이어서 천천히 1400℃까지 가열한다. 부분적으로 형성된 그을음은 가열 가스에 산소를 첨가함과 동시에 즉시 연소된다. 금속 분획과 관련하여 실험 1 내지 5와 비교되는 어떠한 차이도 관찰되지 않고, 슬래그 형성은 주관적으로 다소 유리-유사형인 것으로 평가된다.
실시예 3(산업 폐기물 소각)
각각 100kg의 LCD를 함유하는 176개의 (120ℓ) 드럼, 즉 총 약 18톤인 LCD를 사용한다. 상기 LCD는 대부분 파쇄되지 않은 형태, 즉 직경이 10 내지 50cm의 크기이다. 이 혼합물은 TFT-LCD 약 70% 및 STN-LCD 약 30%로 이루어진다. 일부 경우, 상기 LCD상에 여전히 전자부품이 존재한다. 상기 LCD는 본질적으로, LCD를 분해하고 수집하고 저장하는 전기제품 재활용 회사로부터 공급받는다.
산, 오염된 유기 용매 또는 고체와 같은 소각되어야 하는 산업 폐기물을, 3.5m 직경 및 11m 길이를 갖고 약 1200 내지 1300℃의 온도에서 가스를 사용하는 산업 폐기물 회전관상 소각로에서 소각한다. 상기 드럼에 존재하는 산업 폐기물 및 LCD를 그랩을 사용하여 노의 상부 부분에 도입한다. 상기 노가 1200 내지 1300℃의 온도에서 일정하게 유지되므로, 도입되는 즉시 드럼에서 폭발이 일어난다. 노 샌드 또는 유리와 같이, 다른 경우에 사용되는 규소- 또는 실리케이트-함유 물질 대신에, LCD를 24시간에 걸쳐 연속적으로 도입한다. 규소- 또는 실리케이트-함유 물질이 회전관상로의 브릭 라이닝상에 보호 슬래그 스킨(즉, 보호 층)을 형성하고, 따라서 화학적 침식 및 빠른 마모에 대하여 벽을 보호한다. 보호 슬래그 스킨의 품질은 가시적으로 평가된다. 소각로로 도입된 LCD에 의해 형성된 슬래그 스킨은 통상적으로 다른 경우에 사용되는 규소- 또는 실리케이트-함유 물질에 의해 형성된 슬래그 스킨과 상이하지 않다.

Claims (22)

  1. 액정 표시장치(liquid-crystal display: LCD)를, 귀금속 및 비-귀금속의 혼합물을 포함하는 조성물과 혼합하고,
    생성된 혼합물을 용융시키고,
    생성된 용융물을 냉각시키고,
    냉각된 용융물을 파쇄하고,
    귀금속을 필수적으로 포함하는 상기 냉각된 용융물 부분을 비-귀금속을 포함하는 상기 냉각된 용융물의 나머지 부분으로부터 분리하는 것
    을 포함하는, LCD의 물질 재활용 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    LCD-함유 혼합물을 900 내지 1700℃의 온도에서 용융시키는, LCD의 물질 재활용 방법.
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서,
    LCD-함유 혼합물을 1200 내지 1400℃의 온도에서 용융시키는, LCD의 물질 재활용 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 LCD가 전자부품의 적어도 일부를 포함하는, LCD의 물질 재활용 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    LCD가, 상기 방법에 통상적으로 사용되는 노 샌드(furnace sand)의 적어도 일부를 대체하는, LCD의 물질 재활용 방법.
  8. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    LCD 내에 존재하는 플라스틱 필름을, 금속-함유 제품을 환원하기 위한 환원제로서 사용하는, LCD의 물질 재활용 방법.
  9. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    LCD 내에 존재하는 플라스틱 필름이, 상기 방법에 통상적으로 환원제로서 첨가되는 탄소-함유 제품의 적어도 일부를 대체하는, LCD의 물질 재활용 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    LCD를 원자재 또는 첨가재로서 1100 내지 1300℃의 온도에서 회전관상로(rotary-tube furnace)에서 열 처리하는, LCD의 물질 재활용 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    원자재 또는 첨가재로서의 LCD가 회전관상로의 내부 라이닝상에 보호막의 형성을 야기하는, LCD의 물질 재활용 방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    LCD가, 상기 방법에 통상적으로 사용되는 실리케이트-함유 화합물의 적어도 일부를 대체하는, LCD의 물질 재활용 방법.
  13. 열 처리 설비(plant)에서 원자재 또는 첨가재로서의 LCD의 사용 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    열 처리 설비에서 내부 라이닝상의 보호막의 형성을 위한 원자재 또는 첨가재로서의 LCD의 사용 방법.
  15. 열 처리 설비에서 에너지 공급원으로서의 LCD의 사용 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 귀금속 및 비-귀금속의 혼합물을 포함하는 조성물로부터 귀금속을 회수하는 공정에서 노 샌드 또는 탄소-함유 제품에 대한 대체물로서의 LCD의 사용 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    LCD가 에너지 공급원으로서 사용되는, LCD의 사용 방법.
  20. 삭제
  21. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    LCD가 광석으로부터의 귀금속의 회수에 사용되는, LCD의 사용 방법.
  22. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    LCD가 촉매, 전기 또는 전자 폐기물, 또는 금속-함유 슬러지로부터의 귀금속의 회수에 사용되는, LCD의 사용 방법.
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