鉱物処理・環境・リサイクル

[3K62206-15-04] 廃直管型LED蛍光灯からのLED素子の非破壊剥離を目的とした最適粉砕方法の検討 (発表者：学士課程)

○伊藤 輝¹、大和田 秀二¹、綱澤 有輝²、張田 真³、寺崎 英樹³、樹 世中⁴ (1. 早稲田大学、2. 産業技術総合研究所、3. ハリタ金属株式会社、4. 野村総合研究所)

キーワード：廃直管型LED蛍光灯、ガリウム回収、LED素子の非破壊剥離、電気パルス粉砕、クロスフローシュレッダ

近年，水銀蛍光灯から直管型LED蛍光灯への転換が起きている。それにより，一般に普及する直管型LED蛍光灯の量が増加し，同時に廃棄の増加が予想される。直管型LED蛍光灯のLED素子には金とガリウムが使用されているが，これらを同時に回収することは困難で，ガリウムが廃棄される現状がある。将来，5G化や電気自動車などの普及により，ガリウムパワー半導体の需要増加が予想され，ガリウムの回収および循環が求められる。共同研究者の一部は，これらLED素子からガリウムを回収する高温プロセスを開発しており，LED蛍光灯からLED素子を非破壊で剥離することができればガリウムを回収することが可能となった。
　そこで本研究では，試料に与える衝撃力が小さく，部品剥離に長けたクロスフローシュレッダ(CFS)と，異相境界面の優先破壊が可能であり，かつ，省エネルギー性が期待される電気パルス粉砕を用いて，LED素子を非破壊剥離する最適粉砕機および条件の検討を行った。
　各粉砕実験で得られた産物はふるい分けて粒群別に手選を行い，LED素子の剥離率および破壊率を測定した。また，これらの結果を基に，両粉砕機の粉砕機構を推定した。