專利名稱：一種利用廢液晶顯示器玻璃生產(chǎn)瓷磚的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢液晶顯示器(TFT-LCD)玻璃回收利用的方法，特別涉及一種利 用廢液晶顯示器玻璃生產(chǎn)瓷磚的方法。
背景技術(shù)：
我國是家用電器的生產(chǎn)和消費大國，目前，我國已經(jīng)進入了電視機和電腦更新?lián)Q 代的高峰期，每年淘汰量將達600萬臺以上。液晶顯示器以其易于彩色化、無電磁輻射、長 壽命、被動顯示等優(yōu)點備受人們關(guān)注和使用。而且其畫面色彩還原效果較之CRT好；電磁輻 射很小，對人體安全無害，且保密性好；沒有眩光，眼睛不會感到勞累干澀；顯示信息量大 等等。所以液晶顯示器取代CRT是今后的發(fā)展趨勢，液晶顯示器業(yè)務在各個顯示器廠商業(yè) 務中都占有重要位置。但是，液晶顯示器更新速度很快，每年大約有數(shù)百萬臺被淘汰，如何 正確合理高效地處理這些廢舊的液晶顯示是目前急待解決的問題。歐盟指令(WEEE)已于 2008年1月1日正是實施，該指令規(guī)定，未來所有售往歐盟成員國的電子設備，其生產(chǎn)者需 負起回收責任。其中就包括液晶顯示器。目前國內(nèi)外生產(chǎn)廠家隨已針對筆記型電腦進行拆 解處理工作，其塑料外殼、電路板、電線與重金屬等部分已完全回收處理，但有關(guān)液晶顯示 器板部分則因無相關(guān)技術(shù)規(guī)范，各廠家都采取廠內(nèi)貯存的方式，尚未采取有針對性的處理 方法。隨著液晶顯示器價格下降，傳統(tǒng)CRT市場將逐步被液晶顯示器取代，加之，筆記型電 腦銷售數(shù)量逐年升高，因此未來廢液晶顯示器面板數(shù)量將會持續(xù)增加。對于筆記型電腦其 液晶顯示器面板占整個重量的20 30%，根據(jù)文獻資料可知，液晶顯示器面板可回收再利 用部分有玻璃、電路板、電線、外框架等，其中有關(guān)玻璃回收部分則是目前遭遇的難題，由于 兩片玻璃面板中除含有液晶材料外，還有一些薄膜或密封材料。特別是液晶顯示器方面，消 費者常會認為，產(chǎn)品在使用時如果破損，液晶材料會漏出來，所以常會擔心液晶材料的安全 性。然而，使用在液晶顯示器面板中的液晶材料每個畫面的單位面積只有O. 6mg/cm、例如 15寸其含量僅有400mg，即使玻璃破損，由于玻璃基板之間有表面張力，里面的液晶材料也 不會大量流出。因此在安全上，不會對人體造成影響。如何將這些物質(zhì)有效又快速從基板 分離將是技術(shù)關(guān)鍵所在，同時這些技術(shù)還必須考慮設備成本、能源消耗、操作難易與后期污 染防止負荷等因素，勢必要尋找設備成本與能源消耗低、操作簡單的生產(chǎn)工藝，同時最重要 是不會產(chǎn)生二次公害的處理技術(shù)。 在我國，從2008年開始，每年就TFT-LCD需求量在1. 5億臺以上，而液晶顯示器平 均壽命只有4-6年，液晶顯示器廢玻璃會逐年上升，加之手機，數(shù)碼相機中液晶屏的淘汰， 如何處理TFT-LCD廢玻璃是我國現(xiàn)在以至于今后將面臨嚴峻問題。由于傳統(tǒng)的填埋法不僅 運輸成本高，而且由于其還有重金屬離子嚴重污染環(huán)境，而使得TFT-LCD廢玻璃的處理變 得越發(fā)嚴峻。目前，對于廢棄的液晶顯示器還沒有一種行之有效的處理方法，大多數(shù)采用填 埋的方式進行處理，這對土壤和地下水都是產(chǎn)生一定的污染。 CN200810018092利用TFT-LCD廢玻璃來制備泡沫玻璃，得到性能優(yōu)良的泡沫玻 璃。但是利用廢舊液晶顯示器玻璃制備泡沫玻璃的處理量有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種有效地降低陶瓷磚的生
產(chǎn)成本，保護環(huán)境，變廢為寶的利用廢液晶顯示器玻璃制備陶瓷磚的方法。 為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是； 1)首先，將廢棄的液晶顯示器中的玻璃從顯示器上剝離下來，破碎球磨后過20目 篩備用；然后，將高嶺土烘干后破碎球磨至20目備用； 2)按質(zhì)量分數(shù)取5 60%的經(jīng)破碎球磨后的廢玻璃和40 95%的高嶺土混合放 入球磨罐中，再加入混合物質(zhì)量O. 5 3%的蒸餾水，球磨混合均勻后形成配合料；
3)將配合料放入磨具中，在5MPa的壓力下干壓成陶瓷磚胚體，然后將成型的陶瓷 磚胚體在室溫下放置24h后再放入烘箱中，于110 15(TC烘制24h，再將烘制后的樣品放 入爐子中，按照以下工藝過程燒結(jié) 預熱階段，以3 6°C /min的升溫速率自室溫升到110 130°C ;
升溫階段，以5 l(TC /min升到900 1250°C ; 保溫退火階段，在900 125(TC保溫6h后隨爐冷卻至室溫，得陶瓷磚。 本發(fā)明采用TFT-LCD廢玻璃為任意廢電器產(chǎn)品顯示器材料。高嶺土也可用回收的
陶瓷制品代替，按照本發(fā)明的制備方法制得的陶瓷磚結(jié)構(gòu)強度好，吸水率低，硬度大，化學
穩(wěn)定性良好，使用溫度高，應用范圍廣。按照本發(fā)明生產(chǎn)的陶瓷磚，不僅變廢為寶，而且保護
了環(huán)境。
具體實施方案
實施例1 : 1)首先，將廢棄的液晶顯示器中的玻璃從顯示器上剝離下來，破碎球磨后過20目 篩備用；然后，將高嶺土烘干后破碎球磨至20目備用； 2)按質(zhì)量分數(shù)取30%的經(jīng)破碎球磨后的廢玻璃和70%的高嶺土混合放入球磨罐 中，再加入混合物質(zhì)量2%的蒸餾水，球磨混合均勻后形成配合料； 3)將配合料放入50mm(L)x40mm(W)x8mm(H)的磨具中，在5MPa的壓力下干壓成陶 瓷磚胚體，然后將成型的陶瓷磚胚體在室溫下放置24h后再放入烘箱中，于ll(TC烘制24h， 再將烘制后的樣品放入爐子中，按照以下工藝過程燒結(jié)
預熱階段，以3°C /min的升溫速率自室溫升到ll(TC ;
升溫階段，以8°C /min升到900°C ; 保溫退火階段，在90(TC保溫6h后隨爐冷卻至室溫，得陶瓷磚。 該方案制備的樣品的通過測量密度法把樣品浸入水中放置24h，稱其濕重與干重
差和干重的比值計算吸水率為15%，低于國家標準的17%。用工程材料綜合試驗機采用三
點彎曲法測且抗彎強度達到12. 5MPa，而且通過維氏硬度測試其硬度達到莫氏5級，故耐磨
性好，金屬離子溶出達到國家要求。 實施例2 : 1)首先，將廢棄的液晶顯示器中的玻璃從顯示器上剝離下來，破碎球磨后過20目 篩備用；然后，將高嶺土烘干后破碎球磨至20目備用；
2)按質(zhì)量分數(shù)取10%的經(jīng)破碎球磨后的廢玻璃和90%的高嶺土混合放入球磨罐 中，再加入混合物質(zhì)量1%的蒸餾水，球磨混合均勻后形成配合料； 3)將配合料放入50mm(L)x40mm(W)x8mm(H)的磨具中，在5MPa的壓力下干壓成陶 瓷磚胚體，然后將成型的陶瓷磚胚體在室溫下放置24h后再放入烘箱中，于13(TC烘制24h， 再將烘制后的樣品放入爐子中，按照以下工藝過程燒結(jié)
預熱階段，以5°C /min的升溫速率自室溫升到130°C ;
升溫階段，以5°C /min升到IOO(TC ; 保溫退火階段，在IOO(TC保溫6h后隨爐冷卻至室溫，得陶瓷磚。 所的瓷磚制品的性能測試通過測量密度法把樣品浸入水中放置24h，稱其濕重
與干重差和干重的比值計算吸水率僅為12%，氣孔率為21. 2%，用工程材料綜合試驗機采
用三點彎曲法測且抗彎強度且抗彎強度達到13. 5MPa，而且通過維氏硬度測試其硬度達到
莫氏5級，JMY金色磨耗儀測其耐磨度為5. 5mg。 實施例3 : 1)首先，將廢棄的液晶顯示器中的玻璃從顯示器上剝離下來，破碎球磨后過20目 篩備用；然后，將高嶺土烘干后破碎球磨至20目備用； 2)按質(zhì)量分數(shù)取40%的經(jīng)破碎球磨后的廢玻璃和60%的高嶺土混合放入球磨罐 中，再加入混合物質(zhì)量O. 5%的蒸餾水，球磨混合均勻后形成配合料； 3)將配合料放入50mm(L)x40mm(W)x8mm(H)的磨具中，在5MPa的壓力下干壓成陶 瓷磚胚體，然后將成型的陶瓷磚胚體在室溫下放置24h后再放入烘箱中，于15(TC烘制24h， 再將烘制后的樣品放入爐子中，按照以下工藝過程燒結(jié)
預熱階段，以4°C /min的升溫速率自室溫升到120°C ;
升溫階段，以9°C /min升到IIO(TC ; 保溫退火階段，在IIO(TC保溫6h后隨爐冷卻至室溫，得陶瓷磚。 所得瓷磚制品的性能測試通過測量密度法把樣品浸入水中放置24h，稱其濕重
與干重差和干重的比值計算吸水率僅為5%，氣孔率為14%，用工程材料綜合試驗機采用
三點彎曲法測且抗彎強度達到14. 5MPa，而且通過維氏硬度測試其硬度達到莫氏6級以上，
JMY金色磨耗儀測其耐磨度為5mg。 實施例4 : 1)首先，將廢棄的液晶顯示器中的玻璃從顯示器上剝離下來，破碎球磨后過20目 篩備用；然后，將高嶺土烘干后破碎球磨至20目備用； 2)按質(zhì)量分數(shù)取5%的經(jīng)破碎球磨后的廢玻璃和95%的高嶺土混合放入球磨罐 中，再加入混合物質(zhì)量3%的蒸餾水，球磨混合均勻后形成配合料； 3)將配合料放入50mm(L)x40mm(W)x8mm(H)的磨具中，在5MPa的壓力下干壓成陶 瓷磚胚體，然后將成型的陶瓷磚胚體在室溫下放置24h后再放入烘箱中，于12(TC烘制24h， 再將烘制后的樣品放入爐子中，按照以下工藝過程燒結(jié)
預熱階段，以6°C /min的升溫速率自室溫升到115°C ;
升溫階段，以7°C /min升到1200°C ; 保溫退火階段，在120(TC保溫6h后隨爐冷卻至室溫，得陶瓷磚。 所得瓷磚制品的性能測試通過測量密度法把樣品浸入水中放置24h，稱其濕重與干重差和干重的比值計算吸水率僅為2. 0 % ，氣孔率為14% ，用工程材料綜合試驗機采 用三點彎曲法測其抗彎強度達到17. 3MPa，通過維氏硬度測試其硬度達到莫氏6級以上， JMY金色磨耗儀測其耐磨度為1. 3mg。
實施例5 : 1)首先，將廢棄的液晶顯示器中的玻璃從顯示器上剝離下來，破碎球磨后過20目 篩備用；然后，將高嶺土烘干后破碎球磨至20目備用； 2)按質(zhì)量分數(shù)取60%的經(jīng)破碎球磨后的廢玻璃和40%的高嶺土混合放入球磨罐 中，再加入混合物質(zhì)量1. 5%的蒸餾水，球磨混合均勻后形成配合料； 3)將配合料放入50mm(L)x40mm(W)x8mm(H)的磨具中，在5MPa的壓力下干壓成陶 瓷磚胚體，然后將成型的陶瓷磚胚體在室溫下放置24h后再放入烘箱中，于14(TC烘制24h， 再將烘制后的樣品放入爐子中，按照以下工藝過程燒結(jié)
預熱階段，以5°C /min的升溫速率自室溫升到125°C ;
升溫階段，以l(TC /min升到1250°C ; 保溫退火階段，在125(TC保溫6h后隨爐冷卻至室溫，得陶瓷磚。
所的瓷磚制品的性能測試通過測量密度法把樣品浸入水中放置24h，稱其濕重 與干重差和干重的比值計算吸水率僅為0. 2 % ，氣孔率為10. 2 % ，用工程材料綜合試驗機 采用三點彎曲法測且抗彎強度達到14. 8MPa，通過維氏硬度測試其硬度達到莫氏6級以上， JMY金色磨耗儀測其耐磨度為1. lmg。 本發(fā)明所制瓷磚從其測試的力學性能來看，完全滿足陶瓷轉(zhuǎn)力學需求；改善現(xiàn) 有普通陶瓷制品的缺點，性能優(yōu)良，從對原料的回收利用來看，不僅能降低環(huán)境污染，積極 相應國家節(jié)能環(huán)保的政策，回收利用TFT-LCD廢玻璃，還能有效節(jié)約生產(chǎn)成本，而且由于 TFT-LCD廢玻璃本身還有Pb， Ti等重金屬氧化物，用以往的填埋法對土壤造成嚴重的污染， 通過本發(fā)明回收利用來解決這一難題。另外，本發(fā)明所制備的瓷磚還可以進行施釉、拋光等 二次加工，可以廣泛應用于高檔賓館酒店、辦公場所等室內(nèi)墻面、地面、建筑外墻面以及陽 臺的陶瓷材料；還可以用于戶外大型廣場以及人行道等場合。
權(quán)利要求
一種利用廢液晶顯示器玻璃生產(chǎn)瓷磚的方法，其特征在于1)首先，將廢棄的液晶顯示器中的玻璃從顯示器上剝離下來，破碎球磨后過20目篩備用；然后，將高嶺土烘干后破碎球磨至20目備用；2)按質(zhì)量分數(shù)取5～60％的經(jīng)破碎球磨后的廢玻璃和40～95％的高嶺土混合放入球磨罐中，再加入混合物質(zhì)量0.5～3％的蒸餾水，球磨混合均勻后形成配合料；3)將配合料放入磨具中，在5MPa的壓力下干壓成陶瓷磚胚體，然后將成型的陶瓷磚胚體在室溫下放置24h后再放入烘箱中，于110～150℃烘制24h，再將烘制后的樣品放入爐子中，按照以下工藝過程燒結(jié)預熱階段，以3～6℃/min的升溫速率自室溫升到110～130℃；升溫階段，以5～10℃/min升到900～1250℃；保溫退火階段，在900～1250℃保溫6h后隨爐冷卻至室溫，得陶瓷磚。
全文摘要
一種利用廢液晶顯示器玻璃生產(chǎn)瓷磚的方法，將廢棄的液晶顯示和高嶺土破碎球磨至20目；然后將破碎球磨后的廢玻璃和高嶺土混合放入球磨罐中球磨混合得配合料；將配合料放入磨具中，干壓成陶瓷磚胚體后烘制，將烘制后的樣品放入爐子中經(jīng)預熱階段、升溫階段和保溫退火階段得陶瓷磚。本發(fā)明采用TFT-LCD廢玻璃為任意廢電器產(chǎn)品顯示器材料。高嶺土也可用回收的陶瓷制品代替，按照本發(fā)明的制備方法制得的陶瓷磚結(jié)構(gòu)強度好，吸水率低，硬度大，化學穩(wěn)定性良好，使用溫度高，應用范圍廣。按照本發(fā)明生產(chǎn)的陶瓷磚，不僅變廢為寶，而且保護了環(huán)境。
文檔編號C04B33/02GK101717239SQ20091021872
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者余明光, 古先文, 郭宏偉, 郭曉琛, 高淑雅 申請人:陜西科技大學