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如何經濟地回收LED燈具

發布日期:2018-11-07 瀏覽次數:42

LED光源目前有多種形態,為了有效回收它們,首先必須打碎成組成部件,在回收LED二極管本身時,它們盡可能保持完好以便收集是很關鍵的。Credit: Fraunhofer ISC/IWKS

發光二極管(LED)被用在電視機、燈具、光源等很多產品中,此外他們也在更大程度上滲透了汽車照明市場,然而,今天卻沒有回收這些物品的合適工藝。不過現在研究者們已經研發出一種機械分離LED的方法。

現代光源使用各種材料制造,外殼用玻璃或塑料,散熱器含陶瓷或鋁,而電阻和電纜則含銅。最有價值的材料是在LED本身內部,他們是半導體二極管中的銦和鎵及熒光粉中的稀土元素銪或鋱,它們使得制造二極管相對昂貴、利潤微薄。“現在回收業者們正在開始收LED產品,但是因為目前尚無合適的回收工藝,它們往往只是被存起來而已,主要目標是回收值錢的材料,回收業者開始處理LED只是個時間問題,”弗勞恩霍夫材料回收和資源策略項目組的J?rg Zimmermann說。

用沖擊波幫助分離組件

研究者們使用“電動液壓粉碎”工藝把LED燈具打碎成零件而不傷及LED本身,它在水浴中用電脈沖產生的沖擊波在組件的預定斷裂點上把它們分開,然后組件就可以單獨回收。研究者們把他們的實驗裝置調整為回收LED改裝日光燈管,這些燈管形似傳統日光燈管,使用標準日光燈管插口。“這種方法在原理上對于其它大小的LED也適用,比如用于電視機或車燈的LED,以及其它電器中的LED,”Zimmermann解釋道。

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,需要一個完全不同的方式來產生大量半導體和熒光材料,”Zimmermann說。如果整個燈管都被碾碎,分離產生的材料混合物就會更困難。把LED燈具分解到組件級,也使得回收更多其中所含材料變得更容易,這是通過收集大量富含這些元素的相似組件來達成的。Zimmermann澄清說,這種工藝只有涉及量大,對回收業者和制造業者才是有利可圖的。

“我們還在測試該粉碎工藝是否能重復進行,直到所需材料被分離,”Zimmerman說,研究者們可以調節實驗裝置的參數,像液體的類型和數量、容器大小,或者脈沖電壓,使得分離精確地發生在特定的斷裂點上。“特定來說,是脈沖個數決定了組件將被如何分離,”電動液壓粉碎工藝目前正在詳細研究和進一步改善,并推廣到其它LED應用領域,“我們的研究已經展示出機械分離是提高LED燈具回收經濟性的可行方法,”Zimmermann說。


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