德國(guó)開發(fā)高效經(jīng)濟(jì)LED燈具回收工藝
摘要: LED光源目前有多種形態(tài),為了有效進(jìn)行回收,首先必須打碎成組成部件,在回收LED二極管本身時(shí),盡可能保持完好以便收集十分關(guān)鍵。LED被用于電視機(jī)、燈具、光源等多種產(chǎn)品中,此外也在很大程度上滲透了汽車照明市場(chǎng)。然而,現(xiàn)在卻沒有回收這些產(chǎn)品的合適的工藝,不過目前研究者們已開發(fā)出一種機(jī)械分離LED的方法。
LED光源目前有多種形態(tài),為了有效進(jìn)行回收,首先必須打碎成組成部件,在回收LED二極管本身時(shí),盡可能保持完好以便收集十分關(guān)鍵。
LED被用于電視機(jī)、燈具、光源等多種產(chǎn)品中,此外也在很大程度上滲透了汽車照明市場(chǎng)。然而,現(xiàn)在卻沒有回收這些產(chǎn)品的合適的工藝,不過目前研究者們已開發(fā)出一種機(jī)械分離LED的方法。
現(xiàn)代光源采用多種材料制造,外殼采用玻璃或塑料,散熱器含陶瓷或鋁,而電阻及電纜則含銅。最有價(jià)值的材料在LED本身內(nèi)部,分別是半導(dǎo)體二極管中的銦和鎵及熒光粉中的稀土元素銪或鋱,它們使得二極管制造相對(duì)昂貴、利潤(rùn)較低。“現(xiàn)在回收業(yè)者們正在開始回收LED產(chǎn)品,但是因?yàn)槟壳吧袩o(wú)合適的回收工藝,它們往往只是被存起來(lái)而已,主要目標(biāo)是回收值錢的材料,回收業(yè)者開始處理LED只是個(gè)時(shí)間問題,”弗勞恩霍夫材料回收和資源策略項(xiàng)目組的J?rg Zimmermann說(shuō)。
研究者們使用“電動(dòng)液壓粉碎”工藝將LED燈具打碎成零件而不傷及LED本身,在水浴中用電脈沖產(chǎn)生的沖擊波在組件的預(yù)定斷裂點(diǎn)上將其分開,之后組件就可以進(jìn)行單獨(dú)回收。研究者們將實(shí)驗(yàn)裝置調(diào)整為回收LED改裝日光燈管,這些燈管形似傳統(tǒng)的日光燈管,采用標(biāo)準(zhǔn)日光燈管插口。“這種方法在原理上對(duì)于其它大小的LED也適用,比如用于電視機(jī)或車燈的LED,以及其它電器中的LED,”Zimmermann解釋稱。
有效回收工藝的先決條件是整齊地分離組件,“為了有效地分離和回收LED燈具的所有組件,需要一個(gè)完全不同的方式來(lái)產(chǎn)生大量半導(dǎo)體和熒光材料,”Zimmermann說(shuō)。如果整個(gè)燈管都被碾碎,分離所產(chǎn)生的材料混合物就會(huì)更加困難。將LED燈具分解到組件級(jí),也能使回收更多其中所含材料變得更為容易,這是通過收集大量富含這些元素的相似組件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。Zimmermann解釋道,這類工藝只有在涉及量大時(shí)才對(duì)回收業(yè)者和制造業(yè)者具有經(jīng)濟(jì)效益。
“我們還在測(cè)試該粉碎工藝是否能重復(fù)進(jìn)行,直到所需材料得以分離,”Zimmermann介紹說(shuō)。研究者們可以調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置的參數(shù),如液體類型與數(shù)量、容器大小或脈沖電壓,使得分離能夠精確發(fā)生在特定斷裂點(diǎn)上。“特定來(lái)說(shuō),是脈沖個(gè)數(shù)決定了組件將如何被分離,電動(dòng)液壓粉碎工藝目前正在被詳細(xì)研究及進(jìn)一步改善,并將推廣到其它LED應(yīng)用領(lǐng)域。”
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