Использование всего потенциала вторичной переработки светодиодов

Полностью интегрированные системы вторичной переработки светодиодов предназначены для рентабельного использования материалов в больших объемах.

Компании, занимающиеся переработкой отходов, должны быстро адаптироваться к значительному росту спроса на светодиодные осветительные приборы, поскольку, по прогнозам Grand View Research, глобальный переход на энергоэффективное светодиодное освещение будет увеличиваться в среднем на 11% в год с 2023 по 2030 год. Проблема заключается в переработке большого количества использованных ламп накаливания различных размеров, форм и плотности диодов. Производители светодиодного освещения также должны перерабатывать бракованную продукцию, чтобы получить ценные материалы, которые могут включать галлий, индий и другие металлы из электронных микросхем, а также стекло и пластик. Галлий и индий могут быть разделены путем дальнейшей переработки.

Однако для максимального увеличения объема вторичной переработки главное - эффективно демонтировать сложные светодиодные конструкции, а затем эффективно разделить их на ценные материалы. Это требует от переработчиков адаптировать свои процессы и системы к особым характеристикам светодиодов, которые отличаются от традиционных ламп накаливания и люминесцентных ламп тем, что представляют собой сплав освещения и электроники, состоящий из различных компонентов, таких как микросхема, батарея, печатная плата/драйвер, корпус, основание и линза/оптика, - говорит Джон Нойенс, промышленный консультант компании BCA Industries, разработчика и производителя промышленного оборудования для измельчения и переработки отходов в Милуоки.

“Переработка светодиодов - это новая форма переработки электроники, в которой отсутствует комплексная система для эффективного разделения материалов и контроля состояния окружающей среды на предприятии”, - говорит Нойенс. “В этом процессе возникают уникальные проблемы, и лишь немногие системы специально разработаны для эффективной переработки и максимального извлечения материалов, пригодных для продажи”.

Он добавляет, что компании, производящие светодиодное освещение, также стремятся извлекать материал из бракованных изделий.

К сожалению, переработчики сталкиваются с препятствиями в достижении рентабельности и расширении масштабов использования, поскольку они используют системы переработки, не предназначенные специально для светодиодов. В результате результаты оказались непоследовательными и неэффективными.

Компания Neuens, ведущая компания по переработке отходов в нескольких местах, обратилась к BCA с целью повышения эффективности процесса утилизации светодиодов. В ответ производитель оборудования разработал систему, специально разработанную для светодиодных светильников, которая позволяет отделять и извлекать максимальное количество ценного материала. После успешной разработки и внедрения система теперь доступна для других переработчиков.

Система переработки светодиодных ламп спроектирована таким образом, чтобы максимально повысить точность разделения, что приводит к повышению рыночной стоимости извлекаемых материалов, сообщает BCA. Первоначально система была рассчитана на переработку 1,5 тонн светодиодных ламп в час. Однако он обладает достаточной гибкостью, чтобы быть адаптированным к любому желаемому объему и соответствовать конкретному набору продуктов, поступающих на переработку.

“Светодиоды, хотя и служат дольше и более энергоэффективны, чем лампы накаливания, все же требуют эффективной переработки. Следует избегать выбрасывания даже небольшого количества материалов, пригодных для вторичной переработки, на свалки”, - говорит Нойенс.

Проблемы вторичной переработки светодиодов

Эффективная переработка светодиодов - чрезвычайно сложный процесс, включающий последовательное механическое измельчение и разделение. Это включает в себя не только резку и дробление, но и магнитное, электростатическое и гравитационное разделение и классификацию.

Для обеспечения здоровья и безопасности на рабочем месте крайне важно обеспечить надлежащий экологический контроль на каждом этапе производственного процесса. Эти меры контроля должны эффективно устранять пыль и другие возможные загрязняющие вещества, которые могут представлять опасность, и собирать их.

Цель заключается в максимальном извлечении годного к использованию материала, придании ему наиболее пригодной для продажи формы. Однако при сборке и внедрении таких систем по частям могут возникнуть сложные проблемы. Проблемы часто возникают во время установки и сохраняются на протяжении всего производственного процесса, что приводит к снижению эффективности, качества и рентабельности. При возникновении проблемы между несколькими поставщиками часто возникают “перебранки”, когда каждый обвиняет другого, в то время как основные проблемы остаются нерешенными.

Даже привлечение сторонней инжиниринговой компании или интегратора может не разрешить ситуацию, если у них нет четкого представления о конструкции и функционировании составных частей. Это понимание имеет решающее значение, когда требуется реконфигурация или модификация в соответствии с конкретными условиями предприятия по переработке отходов.

В то же время переработчик может столкнуться с сокращением производства или даже полной остановкой.

Оптимизация переработки светодиодов

Чтобы справиться с растущими объемами производства светодиодов и избежать подобных проблем, компания по переработке отходов, имеющая более десятка филиалов, обратилась в компанию BCA с просьбой разработать комплексную систему, отвечающую ее потребностям. По словам Нойенса, светодиодная система, разработанная компанией BCA для ресайклера, состоит из различного интегрированного оборудования, которое функционирует согласованно.

Сначала подающий конвейер доставляет неработоспособные светодиодные лампы в двухвальный измельчитель. Затем ряд магнитов извлекает черные металлы, которые в противном случае могли бы оказаться под другими материалами. Транспортируемый материал дополнительно измельчается в грануляторе - одновальной машине с измельчающим и режущим ножом, а для улавливания более мелкого железистого материала используются дополнительные магниты. Затем для извлечения цветных металлов, таких как медь и алюминий, используется вихретоковый сепаратор.

Другие процессы, такие как вибрационное просеивание и разделение по плотности, используются для извлечения дополнительных ценных материалов, включая стекло и пластмассы различного веса.

На протяжении всего процесса измельчения и разделения применяются строгие меры экологического контроля для улавливания мельчайших частиц пыли, что снижает потенциальный риск для здоровья. Воздушная система специально собирает и отфильтровывает мелкие частицы пыли, чтобы защитить здоровье работников и существенно исключить потенциальный риск возгорания.

Для достижения оптимальных результатов может потребоваться дополнительная настройка в зависимости от конкретного местоположения ресайклера, технологического процесса и ожидаемого объема светодиодов.

“Для достижения больших объемов часто требуется изменить размер измельчителя. Однако, с инженерной точки зрения, без глубокого понимания системы может быть сложно точно отрегулировать, измерить и учесть тоннаж и качество каждого материала. На это влияют несколько факторов, в том числе размер камеры, частота вращения, частотно-регулируемые приводы и изменения в программном обеспечении. Это требует комплексной системной интеграции”, - говорит Нойенс.

Компания BCA потратила месяц на настройку, тестирование и доводку системы обработки светодиодов recycler, внося различные корректировки и усовершенствования, чтобы настроить ее в соответствии с конкретными требованиями процессора.

“Эти новые системы специально разработаны для эффективной переработки светодиодов, начиная с начальной подачи и заканчивая контролем состояния окружающей среды на заводе, вплоть до получения максимального количества материалов, пригодных для продажи, включая черные металлы, алюминий, медь, легкий пластик, тяжелый пластик и стекло, после завершения процесса разделения”, - говорит Нойенс. “Большая часть материала, который мы извлекаем, имеет толщину от одной восьмой дюйма до четверти дюйма и может быть переработан для использования в других областях”.

Одним из примеров является стекло, которое можно использовать при дробеструйной обработке для очистки металлов и других поверхностей менее агрессивно, чем пескоструйная обработка.

Нойенс говорит, что полная интеграция системы для удовлетворения потребностей переработчиков также является главным приоритетом. С этой целью производитель оборудования провел заводские приемочные испытания (FAT), чтобы убедиться, что новое изготовленное оборудование соответствует своему назначению, а также приемочные испытания на месте (SAT), чтобы убедиться, что система работает так, как требуется в конкретном месте.

“Переработчикам нужна полноценная интегрированная система утилизации светодиодных материалов с гарантией производителя”, - говорит он. “Они хотят, чтобы у них был один разработчик и один телефонный номер, по которому можно было бы быстро решить любые проблемы”.

Чтобы свести к минимуму проблемы и ускорить техническое обслуживание и обучение тех, кто приобретает светодиодную систему восстановления, компания BCA предлагает подробные видеоролики с пошаговыми инструкциями. Это помогает предотвратить потерю важных знаний, которая может произойти при увольнении опытного персонала. Просмотр учебных пособий также помогает новым сотрудникам быстро освоиться с использованием оборудования.

Нойенс говорит, что дизайнеры “прорабатывают” каждый элемент машины и системы, включая эксплуатацию, техническое обслуживание, безопасность и программирование. Они указывают, как правильно управлять оборудованием, что необходимо смазывать и каков должен быть уровень жидкости. Они не только дают важные советы по технике безопасности, но и рассказывают о кодах неисправностей программного обеспечения и о том, как их устранить.

“Наши обучающие видеоролики могут быть очень конкретными, вплоть до того, как менять ножи, как настраивать машину и на что обращать внимание, если клапан выходит из строя”, - добавляет он.

Поскольку использование светодиодного освещения продолжает расширяться, потребность в эффективном использовании ламп накаливания, подлежащих вторичной переработке, только возрастает. Переработчики, которые быстро внедрят полностью интегрированные системы утилизации, ориентированные на использование светодиодов, в будущем обнаружат, что их состояние будет расти с увеличением спроса.

Источник: https://www.recyclingtoday.com/news/unlocking-the-full-potential-of-led-recycling/