KR102430314B1 - Leaching Method of Indium from Waste Liquid Crystal Dispaly Panel - Google Patents
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Abstract
본 발명은,
(가) 폐 LCD 패널을 분쇄하여 유리 분말을 회수하는 단계; 및
(나) 상기 회수된 유리 분말을 산성 용매 및 산화제를 이용하여 침출 반응시켜 인듐을 회수하는 단계;를 포함하고,
여기서, 상기 산성 용매의 몰 농도는 3 내지 6 M이며, 상기 산성 용매에 대한 회수된 유리 분말의 광액 농도 400 내지 600 g/L인 폐 LCD 패널로부터 인듐 침출 방법을 제공한다.The present invention is
(A) recovering glass powder by crushing the waste LCD panel; and
(B) recovering indium by leaching the recovered glass powder using an acidic solvent and an oxidizing agent;
Here, the molar concentration of the acid solvent is 3 to 6 M, and provides a method for leaching indium from a waste LCD panel having a mineral solution concentration of 400 to 600 g/L of the recovered glass powder with respect to the acidic solvent.
Description
본 발명은 폐 LCD 패널로부터 인듐 침출 방법에 관한 것으로, 구체적으로 폐 LCD 패널을 분쇄하여 회수한 유리 분말에서 산성 용매를 이용하여 인듐을 침출하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for leaching indium from a waste LCD panel, and more particularly, to a method for leaching indium from a glass powder recovered by crushing a waste LCD panel using an acidic solvent.
ITO(Indium Tin Oxide)은 매트릭스 방식으로 구동되는 PDP, LCD 등의 디스플레이에 사용되는 투명 전극 재료로, 투명하면서 전기도 잘 통해 투명 전극의 재료로 각광받고 있다. 이러한 ITO(Indium Tin Oxide)은 산화 인듐 (In2O3)과 산화주석 (SnO2)이 섞여져 있으며, 일반적으로 90% In2O3, 10% SnO2 비중을 갖는다.ITO (Indium Tin Oxide) is a transparent electrode material used in displays such as PDP and LCD driven in a matrix method. Such Indium Tin Oxide (ITO) is a mixture of indium oxide (In 2 O 3 ) and tin oxide (SnO 2 ), and generally has a specific gravity of 90% In 2 O 3 and 10% SnO 2 .
하나의 예로, 도 1을 참고하면, LCD(Liquid Crystal Display) 패널은 액체와 고체의 중간 상태인 액정을 이용한 화면 표시 장치로, 이러한 액정이 유리 기판 사이에 주입되어 형성된다. 상기 유리 기판 중 적어도 하나에는 주로 산화인듐주석(ITO: Indium Tin Oxide)을 이용한 투명 전극이 설치되는 바, LCD 폐유리로부터 인듐 또는 인듐 화합물을 회수하려는 연구가 다양하게 시도되고 있다.As an example, referring to FIG. 1 , a liquid crystal display (LCD) panel is a screen display device using liquid crystal, which is an intermediate state between liquid and solid, and is formed by injecting the liquid crystal between glass substrates. A transparent electrode mainly using indium tin oxide (ITO) is installed on at least one of the glass substrates, and various studies have been made to recover indium or indium compounds from LCD waste glass.
국내에서 발생하는 폐 LCD 유리는 공정 폐유리와 사용 후 폐유리이다. 폐 LCD 유리가 발생 가능성이 있는 곳은 지극히 제한적이며, 조성이 유지되고 있기 때문에 폐 LCD 자체의 화학적 조성 차이는 크지 않다. 폐 LCD 유리의 재활용을 위해서는 재생 유리의 조성 균일화와 불순물(금속, 유기물 등)의 제거 기술의 개발이 수반되어야 한다. 그러나 국내의 폐 디스플레이와 LCD 패널 유리 재활용 관련한 기술은 매우 미흡하고 패널 유리는 전량 매립하고 있는 실정이다. 현재 폐유리를 재활용한 원료 성분으로 고강도 콘크리트 파일과 발포체 원료로의 재활용이 가능한 것으로 조사되었으나 고부가가치 재활용이 가능한 장섬유와 단섬유로의 소재화 기술을 미흡한 것으로 판단된다.Waste LCD glass generated in Korea is waste glass from process and waste glass after use. The places where waste LCD glass can be generated are extremely limited, and since the composition is maintained, the difference in chemical composition of the waste LCD itself is not large. In order to recycle waste LCD glass, it is necessary to develop a technology for homogenizing the composition of recycled glass and removing impurities (metal, organic matter, etc.). However, domestic waste display and LCD panel glass recycling technology is very insufficient, and panel glass is completely buried. Currently, it has been investigated that high-strength concrete piles and foam materials can be recycled as raw materials from recycled waste glass, but it is judged that the materialization technology into long and short fibers that can be recycled with high added value is insufficient.
<선행기술문헌><Prior art literature>
특허번호 제10-1289987호Patent No. 10-1289987
본 발명의 목적은 폐 LCD 패널로부터 인듐 침출 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for leaching indium from waste LCD panels.
본 발명은,The present invention is
(가) 폐 LCD 패널을 분쇄하여 유리 분말을 얻는 단계; 및(A) pulverizing the waste LCD panel to obtain a glass powder; and
(나) 상기 유리 분말을 산성 용매 및 산화제를 이용하여 침출 반응시켜 인듐을 침출하는 단계;를 포함하고,(B) leaching the indium by leaching the glass powder using an acidic solvent and an oxidizing agent;
여기서, 상기 산성 용매의 몰 농도는 3 내지 6 M이며, 상기 산성 용매에 대한 유리 분말의 광액 농도 400 내지 600 g/L이고, 상기 산성 용매에 대한 산화제의 광액 농도는 20 내지 40 g/L인 폐 LCD 패널로부터 인듐 침출 방법을 제공한다.Here, the molar concentration of the acidic solvent is 3 to 6 M, the light solution concentration of the glass powder to the acidic solvent is 400 to 600 g/L, and the light solution concentration of the oxidizer to the acidic solvent is 20 to 40 g/L A method for leaching indium from waste LCD panels is provided.
상기 단계(가)는,The step (a) is,
(가-1) 폐 LCD 패널을 1차 파쇄하는 단계;(A-1) first crushing the waste LCD panel;
(가-2) 상기 1차 파쇄 후 2차 파쇄하여 1차 파쇄된 폐 LCD 패널에서 유리를 분리하는 단계;(A-2) separating the glass from the primary shredded waste LCD panel by secondary shredding after the primary shredding;
(가-3) 상기 분리된 유리를 분쇄하는 단계; 및(A-3) pulverizing the separated glass; and
(가-4) 상기 분쇄된 유리를 분급하여 유리 분말을 얻는 단계;를 포함할 수 있다.(A-4) classifying the pulverized glass to obtain a glass powder; may include.
상기 1차 파쇄는 슈레더(shredder)를 이용하고, 상기 2차 파쇄는 컷밀(cut mill)을 이용할 수 있다.The primary crushing may use a shredder, and the secondary crushing may use a cut mill.
상기 유리 분말 평균 입도는 300 내지 500 ㎛일 수 있다.The glass powder may have an average particle size of 300 to 500 μm.
상기 산화제는 H2O2,HNO3, NaClO3, H2SO4, 및 Na2CO3로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.The oxidizing agent may be one or a mixture of two or more selected from the group consisting of H 2 O 2 , HNO 3 , NaClO 3 , H 2 SO 4 , and Na 2 CO 3 .
상기 침출반응은, 80 내지 100℃에서 20 내지 40분 동안 수행될 수 있다.The leaching reaction may be performed at 80 to 100° C. for 20 to 40 minutes.
상기 침출반응은, 200 내지 700 rpm으로 교반하는 과정을 포함할 수 있다.The leaching reaction may include stirring at 200 to 700 rpm.
상기 단계(나)는, The step (b) is,
상기 유리 분말을 산성 용매 및 산화제를 이용하여 85 내지 95℃에서 25 내지 35분 동안 침출시켜 인듐을 침출할 수 있다. 여기서 상기 산성 용매의 몰 농도는 3 내지 6 M이며, 상기 산성 용매에 대한 유리 분말의 광액 농도 450 내지 550 g/L이고, 상기 산성 용매에 대한 산화제의 광액 농도는 25 내지 35 g/L이며, 상기 산화제는 Na2CO3일 수 있다. Indium may be leached by leaching the glass powder at 85 to 95° C. for 25 to 35 minutes using an acidic solvent and an oxidizing agent. wherein the molar concentration of the acidic solvent is 3 to 6 M, the light solution concentration of the glass powder to the acidic solvent is 450 to 550 g/L, and the light solution concentration of the oxidizer to the acidic solvent is 25 to 35 g/L, The oxidizing agent may be Na 2 CO 3 .
상기 단계(나)를 수 회 수행하여 고농축의 인듐을 침출할 수 있다.By performing the above step (b) several times, a high concentration of indium can be leached.
상기 단계(나)를 수행 후,After performing step (b),
(다) 여과 및 건조 단계를 추가로 포함할 수 있다.(C) filtration and drying steps may be further included.
본 발명에 따르면, 폐 LCD 패널을 분쇄하여 얻은 유리 분말로부터 산성 용매를 이용한 침출 반응을 통해 고농도의 인듐을 침출할 수 있으므로 인듐의 회수율을 상승시킬 수 있다. According to the present invention, a high concentration of indium can be leached from a glass powder obtained by crushing a waste LCD panel through a leaching reaction using an acidic solvent, so that the recovery rate of indium can be increased.
도 1은 LCD(Liquid Crystal Display) 패널의 단면 모식도이다;
도 2는 본 발명에서 폐 LCD 패널, 1차 파쇄물 및 유리 분말의 사진이다;
도 3은 본 발명에서 유리 분말의 입도 분포 그래프이다.
도 4는 실험예 C1-1 내지 C1-5의 침출액의 산농도에 따라 침출된 인듐 농도를 나타낸 그래프이다;
도 5는 실험예 C2-1 내지 C2-5의 광액 농도에 따라 침출된 인듐 농도를 나타낸 그래프이다;
도 6은 실험예 C3-1 내지 C3-4의 침출 온도에 따라 침출된 인듐 농도를 나타낸 그래프이다;
도 7은 실험예 C4-1 내지 C4-5의 교반 속도에 따라 침출된 인듐 농도를 나타낸 그래프이다;
도 8은 실험예 C5-1 내지 C5-6의 산화제 종류에 따라 침출된 인듐 농도를 나타낸 그래프이다;
도 9는 실험예 C6-1 내지 C6-5의 산화제로 탄산나트륨 첨가량에 따라 침출된 인듐 농도를 나타낸 그래프이다;
도 10은 실험예 C7의 시간에 따른 침출된 인듐 농도를 나타낸 그래프이다;
도 11은 실험예 C7의 반복 횟수에 따른 침출된 인듐 농도를 나타낸 그래프이다; 및
도 12은 실험예 C7의 반복 횟수에 따른 침출된 인듐 농도를 보여주는 사진이다.1 is a schematic cross-sectional view of a Liquid Crystal Display (LCD) panel;
2 is a photograph of a waste LCD panel, primary shreds and glass powder in the present invention;
3 is a particle size distribution graph of the glass powder in the present invention.
4 is a graph showing the concentration of indium leached according to the acid concentration of the leaching solution of Experimental Examples C1-1 to C1-5;
5 is a graph showing the concentration of indium leached according to the concentration of the light solution of Experimental Examples C2-1 to C2-5;
6 is a graph showing the leached indium concentration according to the leaching temperature of Experimental Examples C3-1 to C3-4;
7 is a graph showing the concentration of leached indium according to the stirring rate of Experimental Examples C4-1 to C4-5;
8 is a graph showing the concentration of indium leached according to the type of oxidizing agent of Experimental Examples C5-1 to C5-6;
9 is a graph showing the concentration of indium leached according to the amount of sodium carbonate added as an oxidizing agent of Experimental Examples C6-1 to C6-5;
10 is a graph showing the leached indium concentration over time in Experimental Example C7;
11 is a graph showing the concentration of leached indium according to the number of repetitions of Experimental Example C7; and
12 is a photograph showing the concentration of leached indium according to the number of repetitions of Experimental Example C7.
본 발명은,The present invention is
(가) 폐 LCD 패널을 분쇄하여 유리 분말을 얻는 단계; 및(A) pulverizing the waste LCD panel to obtain a glass powder; and
(나) 상기 회수된 유리 분말을 산성 용매 및 산화제를 이용하여 침출 반응시켜 인듐을 침출하는 단계;를 포함하고,(B) leaching the indium by leaching the recovered glass powder using an acidic solvent and an oxidizing agent;
여기서, 상기 산성 용매의 몰 농도는 3 내지 6 M이며, 상기 산성 용매에 대한 유리 분말의 광액 농도 400 내지 600 g/L이고, 상기 산성 용매에 대한 산화제의 광액 농도는 20 내지 40 g/L인 폐 LCD 패널로부터 인듐 침출 방법을 제공한다.Here, the molar concentration of the acidic solvent is 3 to 6 M, the light solution concentration of the glass powder to the acidic solvent is 400 to 600 g/L, and the light solution concentration of the oxidizer to the acidic solvent is 20 to 40 g/L A method for leaching indium from waste LCD panels is provided.
본 발명에 따르면, 폐 LCD 패널을 분쇄하여 얻은 유리 분말로부터 산성 용매를 이용한 침출 반응을 통해 고농도의 인듐을 침출시킬 수 있다. 이를 이용하여 인듐의 회수율을 상승시킬 수 있다. According to the present invention, a high concentration of indium can be leached from a glass powder obtained by crushing a waste LCD panel through a leaching reaction using an acidic solvent. By using this, the recovery rate of indium can be increased.
본 발명에서, 폐 LCD 패널을 분쇄하여 유리 분말을 얻는 단계(가)는, 상세하게는,In the present invention, the step (a) of obtaining a glass powder by pulverizing a waste LCD panel is, in detail,
(가-1) 폐 LCD 패널을 1차 파쇄하는 단계;(A-1) first crushing the waste LCD panel;
(가-2) 상기 1차 파쇄 후 2차 파쇄하여 1차 파쇄된 폐 LCD 패널에서 유리를 분리하는 단계;(A-2) separating the glass from the primary shredded waste LCD panel by secondary shredding after the primary shredding;
(가-3) 상기 분리된 유리를 분쇄하는 단계; 및(A-3) pulverizing the separated glass; and
(가-4) 상기 분쇄된 유리를 분급하여 유리 분말을 얻는 단계;를 포함할 수 있다. (A-4) classifying the pulverized glass to obtain a glass powder; may include.
상기 단계(가-1)에서, 상기 1차 파쇄를 수행하는 수단은 제한이 없으나, 예를 들어, 슈레더(shredder)일 수 있다. 슈레더는 회전하는 칼날을 이용하여 충격, 전단, 압축, 마찰 작용에 의한 복합 파쇄를 수행할 수 있으므로, 파쇄 후의 파쇄물의 입도와 형상이 균일하게 이루어질 수 있고 파쇄하려는 재질에 상관없이 혼합 파쇄가 가능하다. 또한, 칼날의 특성을 통해서 파쇄물을 균일하게 찢어내는 특성도 가지고 있어서 일반적인 1차 파쇄 장치보다 바람직하게 사용될 수 있다.In the step (A-1), the means for performing the primary crushing is not limited, but may be, for example, a shredder. Since the shredder can perform complex crushing by impact, shear, compression, and friction using a rotating blade, the particle size and shape of the crushed material after crushing can be made uniform, and mixed crushing is possible regardless of the material to be crushed . In addition, it has the characteristic of uniformly tearing the crushed material through the characteristics of the blade, so it can be used more preferably than a general primary crushing device.
상기 단계(가-2)에서, 상기 2차 파쇄를 수행하는 수단은 제한이 없으나, 예를 들어, 컷밀(cut mill)일 수 있다. 컷밀은 회전체의 충격과 회전체 끝 부분의 파쇄날을 이용하여 폐 LCD 패널의 1차 파쇄물에 2차 파쇄를 수행할 수 있다. 이러한 2차 파쇄로 폐 LCD 패널의 1차 파쇄물에서 유리와 필름의 접착력이 약화되거나, 유리와 필름이 분리될 수 있다.In the step (A-2), the means for performing the secondary crushing is not limited, but may be, for example, a cut mill. The cut mill can perform secondary crushing on the primary crushed material of the waste LCD panel using the impact of the rotating body and the crushing blade at the end of the rotating body. Due to this secondary crushing, the adhesion between the glass and the film may be weakened or the glass and the film may be separated from the primary crushed material of the waste LCD panel.
상기 단계(가-3)에서, 볼밀, 로드밀 임택트밀, 해머밀 또는 진동밀을 이용하여 2차 파쇄물을 추가로 분쇄하여 잔류하는 필름 및 접착제를 제거하고 유리를 분리할 수 있다. 상세하게는 이러한 과정은 볼밀을 이용할 수 있다.In the step (A-3), the secondary crushed material may be further pulverized using a ball mill, a rod mill, a hammer mill, or a vibrating mill to remove the remaining film and adhesive and separate the glass. In detail, this process may use a ball mill.
상기 단계(가-4)에서, 상기 분쇄된 유리를 분급하여 유리 분말을 회수할 수 있다.In the step (A-4), the glass powder may be recovered by classifying the pulverized glass.
도 2를 참고하면, 상기에서 설명된 폐 LCD 패널, 1차 파쇄물 및 유리 분말을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the above-described waste LCD panel, primary crushed material, and glass powder can be identified.
도 3을 참고하면, 단계(가-4)에서 얻은 유리 분말의 입도 분포를 확인할 수 있다. 상기 유리 분말의 입도 분포는 약 5 내지 2000 ㎛이다. 특히, 평균 입도는 300 내지 500 ㎛, 상세하게는 350 내지 450 ㎛인 유리 분말을 이용하여 산성 용매를 통해 인듐의 추출이 이루어질 수 있다. 유리 분말의 평균 입도가 지나치게 작을 경우 입자 날림으로 인한 소실, 공정 시간 상승 등으로 제조 공정성이 저하될 수 있고, 평균 입도가 지나치게 크면 표면적이 작아져 인듐 추출량 감소에 따른 공정 수율이 저하될 수 있어 바람직하지 않다. 특히 LCD 패널의 경우, 침출 조건 최적화를 통한 인듐 농축 향상이 필요하다. Referring to FIG. 3 , the particle size distribution of the glass powder obtained in step (A-4) can be confirmed. The particle size distribution of the glass powder is about 5 to 2000 μm. In particular, extraction of indium through an acidic solvent may be performed using a glass powder having an average particle size of 300 to 500 μm, specifically, 350 to 450 μm. If the average particle size of the glass powder is too small, manufacturing processability may be reduced due to loss due to particle flying or increase in process time. don't In particular, in the case of LCD panels, it is necessary to improve indium concentration through optimization of leaching conditions.
이에, 본 발명에서는 소정의 파쇄 과정을 통해 특정 평균 입도를 가지는 유리 분말을 수득하여 이하에서 살펴보는 바와 같이 폐 LCD 패널로부터 고농축된 인듐을 침출시킬 수 있다.Accordingly, in the present invention, glass powder having a specific average particle size can be obtained through a predetermined crushing process, and highly concentrated indium can be leached from the waste LCD panel as described below.
상기 단계(나)에서, 회수된 유리 분말을 산성 용매 및 산화제를 이용하여 소정의 조건에서 고농축된 인듐을 침출시킬 수있다.In step (b), highly concentrated indium may be leached from the recovered glass powder under predetermined conditions using an acidic solvent and an oxidizing agent.
상기 산성 용매는 질산 및 염산 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 질산은 인듐에 대한 용해도가 높으나 불순물 양이 많으므로 바람직하게는 염산을 사용할 수 있다. At least one of nitric acid and hydrochloric acid may be used as the acidic solvent. Although silver nitrate has high solubility in indium, since the amount of impurities is large, hydrochloric acid may be preferably used.
상기 산성 용매의 몰 농도는 3 내지 6 M일 수 있다. 산성 용매의 몰 농도가 3 M 미만일 경우 인듐을 충분히 용해할 수 없고, 6 M을 초과할 경우 부반응으로 인한 공정 수율이 저하될 수 있어 바람직하지 않다.The molar concentration of the acidic solvent may be 3 to 6 M. When the molar concentration of the acidic solvent is less than 3 M, indium cannot be sufficiently dissolved, and when it exceeds 6 M, the process yield due to side reactions may be reduced, which is not preferable.
상기 산성 용매에 대한 유리 분말의 광액 농도는 400 내지 600 g/L일 수 있다. 광액 농도, 즉, 고액비는 액체에 대한 고체의 양을 표현한 것으로, 이러한 광액 농도가 400 g/L 미만일 경우 공정 효율성이 저하되며, 600g/L를 초과할 경우 불순물이 다량 발생할 수 있어 바람직하지 않다.The concentration of the light solution of the glass powder with respect to the acidic solvent may be 400 to 600 g/L. The light solution concentration, that is, the solid-liquid ratio, expresses the amount of solid to liquid. If the light solution concentration is less than 400 g/L, the process efficiency is lowered, and if it exceeds 600 g/L, a large amount of impurities may be generated. .
상기 산화제는 예를 들어, H2O2, HNO3, NaClO3, H2SO4, 및 Na2CO3로 이루어진 군에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있으며, 상세하게는 Na2CO3 일 수 있다.The oxidizing agent may be, for example, one or a mixture of two or more selected from the group consisting of H 2 O 2 , HNO 3 , NaClO 3 , H 2 SO 4 , and Na 2 CO 3 , specifically Na 2 CO 3 can be
상기 산성 용매에 대한 산화제의 광액 농도는 20 내지 40 g/L일 수 있다. 이러한 광액 농도가 20 g/L 미만일 경우 공정 효율성이 저하되며, 40 g/L를 초과할 경우 불순물이 다량 발생할 수 있어 바람직하지 않다.The concentration of the oxidizing agent with respect to the acidic solvent may be 20 to 40 g/L. If the concentration of the mineral solution is less than 20 g/L, the process efficiency is lowered, and if it exceeds 40 g/L, a large amount of impurities may be generated, which is not preferable.
상기 침출 반응은 80 내지 100℃에서 20 내지 40분 동안 수행될 수 있다. 상기 조건을 벗어나는 경우, 인듐을 충분히 용해할 수 없거나, 산성 용매 및 산화제 관련 부반응이 일어나 공정 수율이 저하될 수 있어 바람직하지 않다. The leaching reaction may be performed at 80 to 100° C. for 20 to 40 minutes. If the conditions are out of the above conditions, indium cannot be sufficiently dissolved, or side reactions related to an acidic solvent and an oxidizing agent may occur, which may reduce the yield of the process, which is not preferable.
상기 침출 반응은 200 내지 700 rpm의 속도로 교반하여 진행할 수 있다.The leaching reaction may be carried out by stirring at a speed of 200 to 700 rpm.
상세하게는, 상기 단계(나)는, Specifically, the step (b) is,
상기 회수된 유리 분말을 산성 용매 및 산화제를 이용하여 85 내지 95℃에서 25 내지 35분 동안 침출시켜 인듐을 회수하는 단계로,leaching the recovered glass powder at 85 to 95° C. for 25 to 35 minutes using an acidic solvent and an oxidizing agent to recover indium;
여기서, 상기 산성 용매의 몰 농도는 3 내지 6 M이며, 상기 산성 용매에 대한 회수된 유리 분말의 광액 농도 450 내지 550 g/L이고, 상기 산성 용매에 대한 산화제의 광액 농도는 25 내지 35 g/L이며, 상기 산화제는 Na2CO3일 수 있다. Here, the molar concentration of the acid solvent is 3 to 6 M, the concentration of the recovered glass powder to the acid solvent is 450 to 550 g/L, and the concentration of the oxidizer to the acid solvent is 25 to 35 g/L L, and the oxidizing agent may be Na 2 CO 3 .
경우에 따라, 본 발명에서 상기 단계(나)를 수 회 수행하여 고농축의 인듐을 회수할 수 있다. In some cases, in the present invention, step (b) may be performed several times to recover highly concentrated indium.
상기 단계(나)를 수행 후,After performing step (b),
(다) 여과 및 건조 단계를 추가로 포함하여 인듐을 수득할 수 있다.(C) Indium can be obtained by further comprising the steps of filtration and drying.
이하, 본 발명의 실시예를 들어 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail. However, the following examples are only illustrative of the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following examples.
<실험예 C0-1><Experimental Example C0-1>
폐 LCD 패널을 슈레더를 이용하여 1차 파쇄 후, 컷밀을 이용하여 2차 파쇄하여 유리를 분리하였다. 그 후 분리된 유리를 분쇄 및 분급하여 평균 입도가 391 ㎛인 유리 분말을 얻었다. 이 후, 상기 유리 분말, 산성 용매, 산화제를 혼합하여 침출 반응을 수행하였다. 구체적으로, 표 1의 산, 산 농도, 산 광액 농도, 온도, 교반 속도, 산화제, 산화제 농도 조건에서 30분 동안 침출 반응을 수행하여 침출된 인듐의 농도를 측정하여 나타내었다.After the waste LCD panel was first crushed using a shredder, the glass was separated by second crushing using a cut mill. Thereafter, the separated glass was pulverized and classified to obtain a glass powder having an average particle size of 391 μm. Thereafter, the leaching reaction was performed by mixing the glass powder, an acidic solvent, and an oxidizing agent. Specifically, the concentration of indium leached by performing a leaching reaction for 30 minutes under the conditions of acid, acid concentration, acid concentration, temperature, stirring speed, oxidizing agent, and oxidizing agent concentration of Table 1 was measured and shown.
<실험예 C0-2><Experimental Example C0-2>
폐 LCD 패널을 슈레더를 이용하여 파쇄하였다. 이 후, 표 1의 산, 산 농도, 산 광액 농도, 온도, 교반 속도, 산화제, 산화제 농도 조건에서 30분 동안 침출 반응을 수행하여 침출된 인듐의 농도를 측정하여 나타내었다.The waste LCD panel was shredded using a shredder. Thereafter, the concentration of indium leached by performing a leaching reaction for 30 minutes under the conditions of acid, acid concentration, acid concentration, temperature, stirring speed, oxidizing agent, and oxidizing agent concentration of Table 1 was measured and shown.
<실험예 C0-3><Experimental Example C0-3>
폐 LCD 패널을 1 cm(가로) * 2 cm(세로) 크기로 절삭하였다. 이 후, 표 1의 산, 산 농도, 산 광액 농도, 온도, 교반 속도, 산화제, 산화제 농도 조건에서 30분 동안 침출 반응을 수행하여 침출된 인듐의 농도를 측정하여 나타내었다.A waste LCD panel was cut to a size of 1 cm (horizontal) * 2 cm (vertical). Thereafter, the concentration of indium leached by performing a leaching reaction for 30 minutes under the conditions of acid, acid concentration, acid concentration, temperature, stirring speed, oxidizing agent, and oxidizing agent concentration of Table 1 was measured and shown.
<실험예 C1-1 내지 C6-5><Experimental Examples C1-1 to C6-5>
폐 LCD 패널을 슈레더를 이용하여 1차 파쇄 후, 컷밀을 이용하여 2차 파쇄하여 유리를 분리하였다. 그 후 분리된 유리를 분쇄 및 분급하여 평균 입도가 391 ㎛인 유리 분말을 얻었다. 이 후, 표 1의 산, 산 농도, 산 광액 농도, 온도, 교반 속도, 산화제, 산화제 농도 조건에서 30분 동안 침출 반응을 수행하여 침출된 인듐의 농도를 측정하여 나타내었다.After the waste LCD panel was first crushed using a shredder, the glass was separated by second crushing using a cut mill. Thereafter, the separated glass was pulverized and classified to obtain a glass powder having an average particle size of 391 μm. Thereafter, the concentration of indium leached by performing a leaching reaction for 30 minutes under the conditions of acid, acid concentration, acid concentration, temperature, stirring speed, oxidizing agent, and oxidizing agent concentration of Table 1 was measured and shown.
5 g5 g
5 g
HH
22
SOSO
44
5 g5 vol. %
5 g
도 4 내지 9는 상기 표 1에 따라 침출된 인듐 농도를 나타낸 그래프이다.4 to 9 are graphs showing the concentration of indium leached according to Table 1 above.
구체적으로, 도 4는 C1-1 내지 C1-5의 침출액의 산농도에 따라 침출된 인듐 농도를 나타낸 그래프이다. 도 5는 C2-1 내지 C2-5의 광액 농도에 따라 침출된 인듐 농도를 나타낸 그래프이다. 도 6은 C3-1 내지 C3-4의 침출 온도에 따라 침출된 인듐 농도를 나타낸 그래프이다. 도 7은 C4-1 내지 C4-5의 교반 속도에 따라 침출된 인듐 농도를 나타낸 그래프이다. 도 8은 C5-1 내지 C5-6의 산화제 종류에 따라 침출된 인듐 농도를 나타낸 그래프이다. 도 9는 C6-1 내지 C6-5의 산화제로 탄산나트륨 첨가량에 따라 침출된 인듐 농도를 나타낸 그래프이다. Specifically, FIG. 4 is a graph showing the leached indium concentration according to the acid concentration of the C1-1 to C1-5 leachate. 5 is a graph showing the concentration of indium leached according to the concentration of the mineral solution of C2-1 to C2-5. 6 is a graph showing the leached indium concentration according to the leaching temperature of C3-1 to C3-4. 7 is a graph showing the concentration of indium leached according to the stirring rate of C4-1 to C4-5. 8 is a graph showing the concentration of indium leached according to the type of oxidizing agent of C5-1 to C5-6. 9 is a graph showing the concentration of indium leached according to the amount of sodium carbonate added as a C6-1 to C6-5 oxidizing agent.
상기 표 1에 따른 인듐 농도를 참고하면, 각각의 조건에서 산성 용매는 HCl 5M, 산성 용매에 대한 유리 분말의 광액 농도는 500 g/L, 침출 온도는 90℃, 산화제는 Na2CO3 33.3 g/L일 때 침출된 인듐 농도가 가장 높았고, 교반속도에 따른 차이는 큰 영향이 없는 것을 확인할 수 있다.Referring to the indium concentration according to Table 1, under each condition, the acidic solvent is HCl 5M, the mineral solution concentration of the glass powder for the acidic solvent is 500 g/L, the leaching temperature is 90° C., and the oxidizing agent is Na 2 CO 3 33.3 g At /L, the leached indium concentration was the highest, and it can be seen that the difference according to the stirring speed has no significant effect.
<실험예 C7><Experimental Example C7>
폐 LCD 패널을 슈레더를 이용하여 1차 파쇄 후, 컷밀을 이용하여 2차 파쇄하여 유리를 분리하였다. 그 후 분리된 유리를 분쇄 및 분급하여 평균 입도가 391 ㎛인 유리 분말을 얻었다. 이 후, 상기 유리 분말, 산성 용매, 산화제를 혼합하여 시간을 늘려가며 최대 120분 동안 침출 반응을 수행하였다. 구체적으로, 산성 용매는 HCl 5M, 산성 용매에 대한 유리 분말의 광액 농도는 500 g/L, 침출 온도는 90℃ 산화제는 Na2CO3 33.3 g/L으로 조절하여 침출 반응을 수행하여 침출된 인듐의 농도를 측정하여 도 10에 나타내었다. 교반 속도는 500 rpm이었다.After the waste LCD panel was first crushed using a shredder, the glass was separated by second crushing using a cut mill. Thereafter, the separated glass was pulverized and classified to obtain a glass powder having an average particle size of 391 μm. Thereafter, the leaching reaction was performed for up to 120 minutes while increasing the time by mixing the glass powder, the acidic solvent, and the oxidizing agent. Specifically, the acidic solvent was HCl 5M, the mineral solution concentration of the glass powder for the acidic solvent was 500 g/L, and the leaching temperature was 90° C. The oxidizing agent was Na 2 CO 3 33.3 g/L. was measured and shown in FIG. 10 . The stirring speed was 500 rpm.
도 10에 따르면 인듐의 침출 농도(파란색)은 반응 초기에 가장 높은 것을 확인할 수 있다. According to FIG. 10, it can be seen that the leaching concentration of indium (blue) is the highest at the beginning of the reaction.
<실험예 C8><Experimental Example C8>
실험예 C7와 같은 조건으로 침출 반응을 5회 수행하여 침출된 인듐의 농도를 측정하여 도 11에 나타내었고, 침출액의 사진을 찍어 도 12에 나타내었다.The leaching reaction was performed 5 times under the same conditions as in Experimental Example C7, and the concentration of leached indium was measured and shown in FIG. 11. A photograph of the leaching solution was taken and shown in FIG. 12.
도 11 및 12에 따르면, 침출 반응을 수행할수록 침출된 인듐의 농도가 높아지는 것을 확인할 수 있다. 상업적 공정에 도입하였을 때, 패널 분말의 투입과 배출 시간을 고려하였을 때 25 내지 35분에서 최적의 인듐 침출 농도를 얻을 수 있다.11 and 12 , it can be seen that the concentration of leached indium increases as the leaching reaction is performed. When introduced into a commercial process, the optimal indium leaching concentration can be obtained in 25 to 35 minutes when considering the input and discharge times of the panel powder.
Claims (10)
(가-2) 상기 1차 파쇄 후 2차 파쇄하여 1차 파쇄된 폐 LCD 패널에서 유리를 분리하는 단계;
(가-3) 상기 분리된 유리를 분쇄하는 단계; 및
(가-4) 상기 분쇄된 유리를 분급하여 평균 입도가 300 내지 500 ㎛인 유리 분말을 얻는 단계; 및
(나) 상기 유리 분말을 산성 용매 및 산화제를 이용하여 90℃에서 25 내지 35분 동안 침출 반응시켜 인듐을 침출하며, 여기서 상기 산성 용매의 몰 농도는 5 M이며, 상기 산성 용매에 대한 유리 분말의 광액 농도 500 g/L이고, 상기 산성 용매에 대한 산화제의 광액 농도는 33.3 g/L이며, 상기 산성 용매는 HCl이고 산화제는 Na2CO3인 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 LCD 패널로부터 인듐 침출 방법.(A-1) first crushing the waste LCD panel;
(A-2) separating the glass from the primary shredded waste LCD panel by secondary shredding after the primary shredding;
(A-3) pulverizing the separated glass; and
(A-4) classifying the pulverized glass to obtain a glass powder having an average particle size of 300 to 500 μm; and
(B) leaching the glass powder using an acidic solvent and an oxidizing agent at 90° C. for 25 to 35 minutes to leach indium, wherein the molar concentration of the acidic solvent is 5 M, The light solution concentration is 500 g/L, the light solution concentration of the oxidizer with respect to the acidic solvent is 33.3 g/L, the acidic solvent is HCl, and the oxidizing agent is Na 2 CO 3 From a waste LCD panel comprising a; Indium leaching method.
200 내지 700 rpm으로 교반하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 LCD 패널로부터 인듐 침출 방법.The method of claim 1, wherein the leaching reaction comprises:
Indium leaching method from waste LCD panel, characterized in that it comprises the process of stirring at 200 to 700 rpm.
(다) 여과 및 건조 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 LCD 패널로부터 인듐 침출 방법.
According to claim 1, After performing the step (b),
(C) Indium leaching method from waste LCD panel, characterized in that it further comprises the steps of filtration and drying.
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