(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211128829.0 (22)申请日 2022.09.16 (71)申请人 上海交通大 学 地址 200240 上海市闵行区东川路80 0号环 境学院 (72)发明人 詹路　许振明　张永亮　 (74)专利代理 机构 上海德禾翰通 律师事务所 31319 专利代理师 夏思秋 (51)Int.Cl. C22B 7/00(2006.01) C22B 15/00(2006.01) C22B 23/00(2006.01) B82Y 30/00(2011.01) B82Y 40/00(2011.01)C01G 23/047(2006.01) (54)发明名称 从废旧LED器件中回收纳米二氧化钛和金属 的方法和应用 (57)摘要 本发明公开了一种从废旧LED电子器件中回 收纳米二氧化钛以及金属支架铁铜镍的方法， 将 废旧砷化镓LED经过水热 ‑氨水‑氧化体系处理， 可氧化去除废旧LED中的有机树脂， 从而回收剩 余LED中的无机物部分。 其中， 无机物部分主要 为 LED的金属支架铁铜镍以及二氧化钛。 随后采用 筛网， 根据二氧化钛与金属支架的尺寸差异， 将 二者分开。 然后采用过滤回收纳米二氧化钛。 最 后将两者分别放入烘箱中烘干， 最终得到纯度高 于97％的纳米二氧化钛与无杂质的LED的金属支 架铁铜镍。 本发明还公开了所述方法在从废旧 LED电子器件中回收纳米二氧化钛以及金属支架 铁铜镍的应用。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115537561 A 2022.12.30 CN 115537561 A 1.一种从废旧LED电子器件中回收纳米二氧化钛以及金属支架铁铜镍的方法， 其特征 在于， 将废旧LED经过水热 ‑氨水‑氧化体系处理后的水热液采用筛网处置， 将所述水热液中 的二氧化钛与金属支架分开； 然后采用过滤回收纳米二氧化钛； 最后将所述纳米二氧化钛 和金属支 架分别放入烘 箱中烘干， 最终得到纳米二氧化 钛与LED的金属支 架铁铜镍 。 2.如权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述方法具体包括以下步骤： (1)将废弃LED放入反应釜内衬中， 而后加入水、 氨水和氧化剂， 构成水热 ‑氨水‑氧化体 系； (2)将反应釜内衬放入反应釜中， 而后将反应釜密封， 同时设置实验参数， 开启加热键， 等待反应结束； (3)将步骤(2)所述反应获得的水 热液过筛， 从而从水 热液中将金属支 架铁铜镍分离； (4)采用过滤的方法， 将上述经过步骤(3)的剩余水热液过滤处理， 将纳米二氧化钛从 水中分离富 集； (5)将上述步骤(3)所得到的金属支架铁铜镍以及步骤(4)所得到的纳米二氧化钛放入 烘箱干燥处 理， 最终得到无杂质的金属支 架铁铜镍以及高纯度的纳米二氧化 钛。 3.如权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述步骤(1)中， 所述氨水选自含氨25％～ 28％的工业氨水； 所述氧化剂选自臭氧、 氧气、 双氧水中的一种或多种； 所述水选自去离子 水、 超纯水、 自来水、 地下 水中的一种或多种。 4.如权利 要求2所述的方法， 其特征在于， 所述步骤(1)中， 所述废旧LED、 氨水、 水、 氧化 剂的质量比为(0.2 ～4)： (1～13)(10 0～250)： (1～25)。 5.如权利 要求2所述的方法， 其特征在于， 所述步骤(2)中， 所述反应的温度为180～350 ℃； 所述反应的时间为5～6 0min； 所述反应釜的转速为20 0～1000r/min。 6.如权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述步骤(3)中， 所述筛网的目数为10～200 目。 7.如权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述步骤(4)中， 所述过滤处理是采用真空抽 滤。 8.如权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述步骤(5)中， 所述烘干处理， 所采用的的 烘干温度在5 0～150℃之间， 烘干时间为5 0～600min。 9.如权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述步骤(5)中， 所述无杂质的金属支架铁铜 镍， 其杂质含量小于 0.1％； 所述高纯度的纳米二氧化 钛， 其纯度高于97％。 10.如权利要求1 ‑9之任一项所述的方法在从废旧LED中回收纳米二氧化钛以及金属 支 架铁铜镍中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115537561 A 2从废旧LED器件中回收纳米二氧化 钛和金属的方 法和应用 技术领域 [0001]本发明属于电子废弃物中纳米级无机填料以及金属的回收、 再利用、 资源化技术 领域， 具体涉及一种从废旧LED中回收纳米二氧化 钛和金属的方法和应用。 背景技术 [0002]LED也称为发光二极管， 是将电能转化为光能的一种常见的电子元件。 由于其节 能、 长寿命、 无汞的特性， 其使用在过去十年中急剧 上升。 LED广泛应用于显示屏、 液晶显示 器、 手机背光源和普通照明。 更重要的是， 出于节能等原因， 许多国家和地区正在实施立法， 逐步淘汰白炽灯， 推广使用LED灯， 这意味着未来LED的使用量必然会快速增长。 废旧LED主 要由白色树脂、 透明环氧树脂、 金属支架、 金属引线和芯片组成。 它含有金银等贵金属和镓 铟等战略金属， 主要集中在芯片和金属引线中。 同时， 作为一种新型电子垃圾， LED在欧盟、 加拿大、 美国等部 分地区被列为危险垃圾。 由此可知， LED具有资源化的一面的同时， 也有潜 在环境污染的风险。 因此， 有必要以绿色无害的方式处 理LED废物。 [0003]目前已有一些关于从LED中回收金属的研究。 可以参考的一些废弃LED回收的方 法， 如机械分离、 真空冶金分离、 火法冶金、 湿法冶金以及生物浸出等方法。 在上述方法中， 除了火法冶金外， 其余方法都不能提供分解废弃LED中有机树脂的绿色环保的解决方案。 火 法冶金在处理有机树脂过程中， 也存在形成二恶英和释放毒 素的风险。 以往对废弃LED回收 利用的研究主要集中在金属的回收利用， 而忽略了有机封装材料等有害物质的去除。 非金 属无机物的回收也同时被忽略了， 比如树脂中的无机填料。 [0004]在LED封装材料中占很 大比例的填充物T iO2在之前的回收过程中被忽略了。 TiO2因 其高导热性(约11.7W/m ‑K)、 低热膨胀系数(8.6ppm/℃)、 高电阻率、 无毒特性而被广泛用作 聚合物复合材料中的填充材料。 TiO2的加入可以提高聚合物材料的机械性能和热稳定性， 例如拉伸、 弯曲和介电强度。 LED封装材料中的TiO2不仅可以提高树脂的导热性， 还可以提 高反射效果， 增强LED光的输出。 因此， 在回收废旧LED中， 金属回收的同时， 占很大比例的填 充物二氧化 钛填料也应受到足够的重 视。 发明内容 [0005]本发明的目的在于解决由于废弃LED不当处理造成的资源浪费和环境污染问题， 提出了一种高效、 绿色的回收LED中纳米二氧化钛和金属的方法和 应用。 实现了废旧LED中 有机树脂的无害化处 理， 纳米二氧化 钛和金属的资源化回收。 [0006]水热法在密闭反应容器中以水为溶剂， 是一种绿色、 无毒、 无污染的方法。 水热法 用于创造更清洁、 更安全、 更环保的化学工艺。 它可以支持离子、 极性 非离子和自由基反应。 更重要的是， 单个水分子可以作为反应物或催化剂参与反应。 本发明创新提出一种 经过一 定条件的水热 ‑氨水‑氧化体系处理从废旧LED中回收得到纯度高于97％的纳米二氧化钛与 无杂质的LED的金属支架铁铜镍的方法。 本发 明通过水热 ‑氨水‑氧化体系水解 ‑氧化去除废 旧LED中的有机树脂， 从而剩余LED中的无机物部分。 无机物部分主要为LED的金属支架铁铜说　明　书 1/4 页 3 CN 115537561 A 3