一种废旧发光二极管有机组分热解回收方法技术

一种废旧发光二极管有机组分热解回收方法，属于光电器件回收技术领域。本发明专利技术首先将废旧发光二极管热解，收集挥发分，使金属富集；挥发分经过冷凝得到热解气和热解油，热解气净化后燃烧进行热回用；热解油中加入氨水加热反应后，静置分液，分离的水层加热回收氨气，油层经过高速离心，分离出黑色油层和粗硅油；黑色油层经过水洗、干燥、有机溶剂萃取、减压蒸馏制粗酚。本发明专利技术使用热解，有效的使废旧发光二极管中的金属得到富集，有利于金属的综合回收，热解过程中实现了废旧发光二极管减容20

【技术实现步骤摘要】
一种废旧发光二极管有机组分热解回收方法


[0001]本专利技术属于光电器件回收
，特别涉及一种废旧发光二极管有机组分热解回收方法。

技术介绍

[0002]发光二极管(Light Emitting Diode，LED)由于具有节约能源、体积小、使用时间长、耐冲击、可靠性高、响应速度快等突出优点，被称为是继白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯之后的第四代照明光源，又称为绿色光源。广泛应用于照明用灯、LED显示屏、OLED、交通信号灯、汽车用灯、液晶显示器背光源等方面。
[0003]随着发光二极管使用量大规模增长，废弃物数量也随之激增。发光二极管中不仅含有大量的铁、铝、铜等贱金属，还含有镓、铟、金、银等稀贵金属，极具回收价值；另一方面，发光二极管中含大量有机物，不当处理会对环境安全造成极大危害。因此，对废旧发光二极管进行无害化处理及对其中的有机物和金属进行资源化回收再利用意义重大。
[0004]热解，也称干馏，指在无氧或缺氧条件下，加热大分子有机物或者是高聚物使其化学键断裂，通过冷凝等处理之后形成新的固相、液相和气相产物的过程。热解法在处理电子废弃物的过程中不仅可以回收金属，同时也能实现非金属物质如玻璃纤维、树脂等的资源化回收与再利用，近年来研究人员在电子废弃物热解方面做了大量探索工作，专利CN108413400A公开了一种碱渣与废弃线路板共热解的方法，专利CN112759731A公开了一种废旧线路板和电子元件封装材料中热解油的分离回用方法，专利CN109719117A公开了一种回收处理废旧锂电池过程中热解的方法，但对废旧发光二极管的热解处理方面研究鲜有报道，主要原因是发光二极管中非金属组分种类复杂，不仅含有多种环氧树脂，还含有大量硅类物质、酸酐类物质、高光扩散性填料和热安定性染料等，热解回收工艺复杂。
[0005]现有研究废旧发光二极管回收的专利和报道较少，主要集中在从废旧发光二极管中分离和提取金属，文章《Recycling of metals(Ga,In,As and Ag)from waste light
‑
emitting diodes in sub/supercritical ethanol》提出了一种废旧发光二极管金属富集的方法，该工艺先使用无水乙醇在250℃下溶解粘合剂，再使用亚临界水
‑
乙醇混合物在300℃下降解封装树脂从而实现金属富集，专利CN104576848A公开了一种从废旧氮化镓基发光二极管中回收镓的方法，该工艺采用真空冶金法，真空冶金法是根据不同金属在相同温度的饱和蒸气压不同，在真空中通过蒸发与冷凝实现金属的分离，该工艺能耗较高且对设备要求较高，不利于工业应用及推广。专利CN109055782A公开了一种废发光二极管中回收镓的浸出方法，该工艺是将发光二极管经过450
‑
500℃热解，再经球磨筛分后得到镓的富集体，使用草酸对镓进行浸出，实现稀散金属镓从电子废弃物到浸出液的回收。但该工艺只回收金属镓，未考虑有机组分的回收。
[0006]本专利技术提出热解废旧发光二极管，回收热解气进行回用，加入氨水对热解油进行除酚，反应后分液，分离的水层通过加热可回收氨气，分离的油层静置出现黑色油滴后进行离心处理，再次分液，白色油层为粗硅油，黑色油层为酚富集物，其中80％为酚类化合物，经
过水洗、干燥、有机溶剂萃取、减压蒸馏可制得粗酚，从而实现废旧发光二极管热解油的回收和酚的回收及金属的富集。

技术实现思路

[0007]本专利技术目的在于提供一种废旧发光二极管有机组分热解回收方法，对废旧发光二极管中的有机组分进行妥善回收，得到粗酚和粗硅油，也使得废旧发光二极管中的金属得到富集，有助于进一步回收处理。
[0008]本专利技术所述的一种废旧发光二极管有机组分热解回收方法，包括如下步骤：
[0009](1)将废旧发光二极管放入热解炉中，持续通入氩气；
[0010](2)废旧发光二极管在惰性气体氛围下热解，得到挥发分和热解渣；
[0011](3)将步骤(2)中得到挥发分进行冷凝，得到热解油和热解气；
[0012](4)将步骤(3)得到的热解气经过净化、燃烧，可作为能源为步骤(2)提供热量；
[0013](5)将步骤(3)得到的热解油，加入氨水，搅拌、加热、静置、分液，得到水层和油层A；
[0014](6)将步骤(5)得到的水层加热，收集挥发的氨气，可返回步骤(5)进行回用；
[0015](7)将步骤(5)得到的油层A进行离心处理，分液后得到黑色油层B和粗硅油；
[0016](8)将步骤(7)得到的黑色油层B经过水洗、干燥、有机溶剂萃取、减压蒸馏得到粗酚。
[0017]进一步地，步骤(2)中，所述热解温度为300
‑
600℃，保温时间为20
‑
60min。
[0018]进一步地，步骤(5)中，所述氨水浓度为10
‑
15mol/L，碱油比(碱液与油液体积比即氨水和热解油的体积比)为0.5
‑
2，反应温度为20
‑
80℃，反应时间为10
‑
20min。
[0019]进一步地，步骤(8)中，所述有机溶剂为苯，萃取次数为1
‑
3次。
[0020]与现有技术相比，本专利技术有如下优点及有益效果：
[0021](1)本专利技术使用热解，有效的使废旧发光二极管中的金属得到富集，有利于金属的综合回收，热解过程中实现了废旧发光二极管减容20
‑
25％的效果。
[0022](2)本专利技术将热解气净化后直接进行回用，减少了能源的消耗。
[0023](3)本专利技术使用氨水分离热解油中的酚，避免了氢氧化钠等强碱的使用。
[0024](4)本专利技术使用氨水分离酚，制粗酚过程中无需使用强酸中和溶液，避免了硫酸等强酸的使用。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例提供的工艺路线图。
具体实施方式
[0026]实施例1
[0027]按照如下步骤进行回收：
[0028]将废旧发光二极管放入热解炉中，持续通入氩气；氩气气氛条件下，升温加热至300℃并保温60min，得到挥发分和热解渣；将挥发分进行冷凝，得到热解油和热解气；热解气经过净化、燃烧，可作为能源为热解提供热量；向热解油中加入15mol/L氨水，碱油比为2:
1，20℃搅拌反应12min后静置分液，得到水层和油层A；将水层加热，收集挥发的氨气，可进行回用；将油层A进行离心处理，分液后得到黑色油层B和粗硅油；黑色油层B经过水洗、干燥，使用苯萃取3次，减压蒸馏得到粗酚。废旧发光二极管热解率为83.98％，酚去除率为98.56％。
[0029]实施例2
[0030]按照如下步骤进行回收：
[0031]将废旧发光二极管放入热解炉中，持续通入氩气；氩气气氛条件下，升温加热至350℃并保温60min，得到挥发分和热解渣本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废旧发光二极管有机组分热解回收方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将废旧发光二极管放入热解炉中，持续通入氩气；(2)废旧发光二极管在氩气氛围下热解，得到挥发分和热解渣；热解温度为300
‑
600℃，保温时间为20
‑
60min；(3)将步骤(2)中得到挥发分进行冷凝，得到热解油和热解气；(4)将步骤(3)热解气净化；(5)将步骤(3)得到的热解油，加入氨水，搅拌、加热、静置、分液、得到水层和油层A；氨水浓度为10
‑
15mol/L，碱油比即氨水与热解油体积比为0.5
‑
2，反应温度为20

【专利技术属性】
技术研发人员：李彬，陶然，吴玉锋，张炜，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：