一种回收废旧太阳能电池板银的方法与流程

文档序号:12545233阅读:1242来源:国知局

本发明属于废料回收技术领域,具体涉及一种用亚硝酸盐溶液进行回收废旧太阳能电池板银的方法。



背景技术:

晶体硅太阳能作为绿色能源的一种,从上世纪九十年代开始在全球普及,随着人们对环境保护重视力度的加强,晶体硅太阳能产业更是得到迅猛发展。然而,太阳能电站的寿命周期一般为20-25年,当转化效率降低到一定程度时,电池失效,需要报废更新;另外,在电池、电池组件生产、光伏电站维护过程中也会产生大量报废组件。预计从2020年之后,全球及我国的太阳能电池板的固体废弃物会出现大幅度增长,累计废弃量也会逐渐增加,届时废旧太阳能电池板的处理处置和有价成分的回收利用将会成为一个重要的环保课题。

另一方面,晶体硅太阳能电池板生产过程中会产生大量电池废品,对其进行回收利用可以降低成本,特别是在生产中实现有价成分可循环利用以及排废再利用具有极大的经济价值和环保生态效益。

但是,现有浸银技术中使用硝酸或王水等强酸或氰化物等剧毒物质,其对操作环境,废水处理等有很大影响。



技术实现要素:

为此,本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的瓶颈,从而提出一种用亚硝酸盐溶液进行回收废旧太阳能电池板银的方法。

为解决上述技术问题,本发明公开了一种回收废旧太阳能电池板银的方法,所述方法包括以下步骤:

a、取废旧的太阳能电池芯片;

b、利用氢氧化钠溶液浸泡所述电池芯片,除去所述芯片的铝背场上的铝层,得到除铝后的硅片;

c、用亚硝酸盐与硫酸铜的混合溶液对所述除铝后的硅片进行处理,浸出所述铝片的极板上的银,得到提银后的电池芯片;

d、将所述提银后的电池芯片放入氢氟酸溶液中浸泡,获得硅料。

优选的,所述步骤b中所述芯片与氢氧化钠溶液的固液质量比为1:6~1:3。

优选的,所述步骤c中的亚硝酸盐与硫酸铜的混合溶液中的亚硝酸盐为亚硝酸钠,浓度为0.5~2m/L。

优选的,所述步骤c中的亚硝酸盐与硫酸铜的混合溶液中的硫酸铜,浓度为0.05~0.3m/L。

优选的,所述步骤b中氢氧化钠溶液的浓度为20%~40%

优选的,所述步骤d中所述氢氟酸溶液的浓度为5~40%。

优选的,所述步骤c中溶液的pH值在3~6之间,提银浸出的反应温度为30℃~70℃,反应时间为0.5~7小时。

优选的,所述步骤b的浸泡时间为0.5~3小时。

优选的,所述步骤d中浸泡去除的是杂质氧化硅。

更为优选的,所述步骤a中的废旧的太阳能电池芯片是通过机械拆解方式和分选处理的方法得到的。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:本发明所述方法能够有效地对废旧晶体硅太阳能芯片的有价成分进行再资源化处理,节能环保效果好,该方法不仅可以收集到回收的银,还能通过后处理得到高纯度的硅料,具有极大的社会经济效益。

具体实施方式

实施例1本实施例公开了一种回收废旧太阳能电池板银的方法,所述方法包括以下步骤:

将2000W的废旧太阳能组件通过机械拆解,破碎分选可得到铝20kg、铜1kg、塑料34kg、超白玻璃100kg,经过冲洗后再将晶体硅太阳电池芯片用化学法处理;化学法处理过程如下:将太阳电池芯片在固液比为1:4,浓度为30%强碱溶液氢氧化钠中浸泡直至铝背场完全去除,时间为0.5h(与强碱的反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑);然后再将无铝太阳电池芯片投入100L亚硝酸盐-铜离子的混合溶液体系中,其中亚硝酸钠的浓度为1.5m/L和铜离子的浓度为0.2m/L,将溶液体系的pH值调节到5,并在55℃的反应温度下搅拌浸出6小时使银溶解完全,其银的回收率可达到80.1%;而后把无银太阳电池芯片投入到40L的氢氟酸溶液(浓度为25%)中反应。反应,除去硅片上的氮化硅等杂质,以得到纯净硅料60kg,硅料回收率约为90%;在除铝后固液分离将含铝液体中的铝转化为氧化铝,得到约6kg氧化铝,铝回收率约为93%。

实施例2本实施例公开了一种回收废旧太阳能电池板银的方法,所述方法包括以下步骤:

将1000W的废旧太阳能组件通过机械拆解,破碎分选可得到铝20kg、铜1kg、塑料34kg、超白玻璃100kg,经过冲洗后再将晶体硅太阳电池芯片用化学法处理;化学法处理过程如下:将太阳电池芯片在固液比为1:6,浓度为20%的氢氧化钠强碱溶液中浸泡直至铝背场完全去除,时间为3h(与强碱的反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑);然后再将无铝太阳电池芯片投入100L亚硝酸盐-铜离子的混合溶液体系中,其中亚硝酸钠的浓度为2m/L和铜离子的浓度为0.05m/L,将溶液体系的pH值调节到3,并在30℃的反应温度下搅拌浸出7小时使银溶解完全,其银的回收率可达到80.1%;而后把无银太阳电池芯片投入到40L的氢氟酸溶液(浓度为5%)中反应,除去硅片上的氮化硅等杂质,以得到纯净硅料60kg,硅料回收率约为90%;在除铝后固液分离将含铝液体中的铝转化为氧化铝,得到约6kg氧化铝,铝回收率约为92%。

实施例3本实施例公开了一种回收废旧太阳能电池板银的方法,所述方法包括以下步骤:

将2000W的废旧太阳能组件通过机械拆解,破碎分选可得到铝20kg、铜1kg、塑料34kg、超白玻璃100kg,经过冲洗后再将晶体硅太阳电池芯片用化学法处理;化学法处理过程如下:将太阳电池芯片在固液比为1:4,浓度为40%氢氧化钠强碱溶液中浸泡直至铝背场完全去除,反应时间为2h(与强碱的反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑);然后再将无铝太阳电池芯片投入100L亚硝酸盐-铜离子的混合溶液体系中,其中亚硝酸钠的浓度为0.5m/L和铜离子的浓度为2m/L,将溶液体系的pH值调节到6,并在70℃的反应温度下搅拌浸出0.5小时使银溶解完全,其银的回收率可达到80.1%;而后把无银太阳电池芯片投入到40L的氢氟酸溶液(浓度为40%)中反应,除去硅片上的氮化硅等杂质,以得到纯净硅料60kg,硅料回收率约为90%;在除铝后固液分离将含铝液体中的铝转化为氧化铝,得到约6kg氧化铝,铝回收率约为91.8%。

显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

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