论文部分内容阅读
液晶显示屏幕（LCD）是由偏光片、液晶、ITO玻璃基板等不同部件和材料分步叠合组装而成的新一代性能优越的显示器,在快速革新的电子产品中倍受青睐,也因此导致其报废量激增。其中,ITO的主要原料铟存在消耗量大、原料短缺、回收效率低等问题导致了供需关系严重失衡,而因污染而无法回用重塑的高品质无碱硅酸盐玻璃和易分离却难自然降解的偏光片等更加剧了环境污染,但如若各部分有价组件能得到高效回收和再利用,可产生良好的环境价值和经济价值。因此,本文针对LCD中的有价组分进行分类回收与利用,构建一套系统化回收体系,实现资源的再利用,降低环境污染。主要成果如下:（1）建立了一种离子液体用于高温浸出低温分离铟的资源化回收方法,并验证了离子液体的重复使用性能,表征分析离子液体的特征解析其浸出机理。[Hbet][Tf2N]具有在55℃以上时能与H2O形成均一相的温度特性,且良好的酸性适用于湿法冶金。研究表明[Hbet][Tf2N]-H2O体系的最佳浸出条件是在[Hbet][Tf2N]浓度为50%（v/v）,固液比为20 g/L,浸出时间为24 h,浸出温度为90℃时,铟的浸出率高达99.75%。优化实验中适量抗坏血酸不影响In的提取且能使Fe的分配比从59.87%将至8.84%。经过草酸洗涤后的离子液体,在重复利用时,铟的浸出率和分配比分别达到97.77%和97.17%,重复性良好。FTIR分析结果表明升温弱化阳离子和阴离子之间的氢键,使阳离子上的羧基去离子化,释放H+并提供了金属离子的配体,草酸可为离子液体再生提供大量的H+。（2）建立了一种以浸出残渣为原料制备生物载体的资源化再利用方法,并验证了该载体的物化性能和生物负载性能。以活性污泥为塑型剂,以氧化铁为助溶剂,优选5%的Ca CO3为发泡剂,在1050℃发泡20 min制备了符合《CJ-T299-2008水处理用人工陶粒滤料》的生物载体。Biocarrier-Ca CO3的平均粒径约为8 mm,密度约为1.1 g/cm3,比表面积高达66 m2/g,且在希瓦氏菌培养液中培养后,其生物负载量可达38.38 mg/g,具有良好的应用前景。对比条件下以Na2CO3为发泡剂制备的生物载体,表面易于瓷化,不利于生物挂膜,而以Si C为发泡剂制备的生物载体生物负载能力可达34.05 mg/g,但是其强度仅为2.227 Mpa远低于标准限值4 Mpa,值得进一步优化。（3）建立了一种金属催化条件下水热降解偏光片制备乙酸的资源化回收方法。以低温水热条件下剥离的两层偏光片为原料,在最佳实验条件下将0.250 g偏光片加入到含有0.5 g Na OH和0.1 g Cu O的20 m L水溶液中,300℃加热60min,偏光片降解完全,乙酸在有机产物中占比高达38.98%。其中,研究表明乙酸的占比在不添加Cu O时为9.87%,在添加0.1g的Cu O时可迅速增至38.98%,效果明显。降解过程中乳酸等有机酸的产量相对较少,且乙酸沸点为117.9℃略低于乳酸沸点122°C,可利用酸性物质之间的沸点差异,控制旋转蒸发温度和时间进行进一步提纯。