CN108372182A - 一种废旧晶硅电池片的回收处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环保领域，尤其涉及一种废旧晶硅电池片的回收处理方法。本发明提供的处理方法包括以下步骤：a)将废旧晶硅电池片在盐酸水溶液中浸泡，得到去铝电池片和含铝酸液；b)将所述去铝电池片在硝酸水溶液中浸泡，得到去银电池片和含银酸液；c)将所述去银电池片在热磷酸水溶液中浸泡，得到去氮化硅电池片。本发明提供的处理方法可实现对废旧晶硅电池片中铝、银分类回收，并可得到纯净的硅晶片，可用于重新铸造硅锭。而且，本发明提供的处理方法所用的试剂不含氢氟酸、无氰化物、无王水等剧毒物质，对于人体健康损害和环境破坏较小。
Description
技术领域
本发明属于环保领域，尤其涉及一种废旧晶硅电池片的回收处理方法。
背景技术
截止2016年全世界有25万吨的废太阳能电池等待回收处理，至2030年预计将达到130，000吨。晶硅太阳能电池的主要组成物质是硅、铝、银等，若能通过技术加以回收利用，不仅能降低产业成本，也可以节省开发珍贵的矿藏，对于企业和地球而言都是一项有利的事情。
目前，光伏企业对于废旧太阳能电池片的处理方法是低价卖掉，下游回收公司的处理方法是粉碎掩埋或者用氢氟酸酸洗后重新加热铸造。粉碎掩埋的方法对于环境的危害是很大的。而氢氟酸蚀刻电池片的方法中氢氟酸的毒性很大，对人体健康容易造成不良影响。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种废旧晶硅电池片的回收处理方法，本发明提供的处理方法可实现对废旧晶硅电池片中铝、银、硅分类回收，且处理过程中无需使用氢氟酸。
本发明提供了一种废旧晶硅电池片的回收处理方法，包括以下步骤：
a)、将废旧晶硅电池片在盐酸水溶液中浸泡，得到去铝电池片和含铝酸液；
b)、将所述去铝电池片在硝酸水溶液中浸泡，得到去银电池片和含银酸液；
c)、将所述去银电池片在热磷酸水溶液中浸泡，得到去氮化硅电池片。
优选的，步骤a)中，所述盐酸水溶液的质量浓度为10～20％。
优选的，步骤a)中，所述浸泡的时间为2～3小时。
优选的，步骤b)中，所述硝酸水溶液的浓度为1～6mol/L。
优选的，步骤b)中，所述浸泡的时间为1～2小时。
优选的，步骤c)中，所述热磷酸水溶液的体积浓度为80～90％；所述热磷酸水溶液的温度为150～160℃。
优选的，还包括：
调节所述含铝酸液的pH值至3.5～4，静置熟化，过滤，得到聚氯化铝溶液。
优选的，还包括：
将所述含银酸液进行电解，得到Ag单质。
优选的，所述含银酸液在进行电解之前，先将所述含银酸液与硝酸铜和硝酸钾混合。
与现有技术相比，本发明提供了一种废旧晶硅电池片的回收处理方法。本发明提供的处理方法包括以下步骤：a)将废旧晶硅电池片在盐酸水溶液中浸泡，得到去铝电池片和含铝酸液；b)将所述去铝电池片在硝酸水溶液中浸泡，得到去银电池片和含银酸液；c)将所述去银电池片在热磷酸水溶液中浸泡，得到去氮化硅电池片。本发明提供的处理方法可实现对废旧晶硅电池片中铝、银分类回收，并可得到纯净的硅晶片，可用于重新铸造硅锭。而且，本发明提供的处理方法所用的试剂不含氢氟酸、无氰化物、无王水等剧毒物质，对于人体健康损害和环境破坏较小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1提供的处理流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种废旧晶硅电池片的回收处理方法，包括以下步骤：
a)、将废旧晶硅电池片在盐酸水溶液中浸泡，得到去铝电池片和含铝酸液；
b)、将所述去铝电池片在硝酸水溶液中浸泡，得到去银电池片和含银酸液；
c)、将所述去银电池片在热磷酸水溶液中浸泡，得到去氮化硅电池片。
在本发明提供的方法中，首先将废旧晶硅电池片在盐酸水溶液中浸泡，利用盐酸溶解废旧晶硅电池片上的铝。其中，所述盐酸水溶液的质量浓度优选为10～20％，具体可为10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％或20％；所述浸泡的温度优选为15～30℃，具有可选择室温；所述浸泡的时间优选为2～3小时。待废旧晶硅电池片上的铝被完全溶解后，将电池片从酸液中取出，分别得到去铝电池片和含铝酸液。在本发明中，所述含铝酸液可重复用于浸泡废旧晶硅电池片，浸泡过程中，含铝酸液的pH值不断升高，待其升高到规定pH值时，则需要更换新液浸泡电池片。在本发明提供的一个实施例中，所述含铝酸液的pH值升高至2时，更换新液浸泡电池片。在本发明中，可利用所述含铝酸液制备聚氯化铝溶液，具体过程包括：调节所述含铝酸液的pH值至3.5～4，静置熟化，过滤，得到聚氯化铝溶液。其中，调节所述pH值的试剂优选为氢氧化钠；所述静置熟化的时间优选为0.5～1h。
获得去铝电池片后，将所述去铝电池片在硝酸水溶液中浸泡，利用硝酸溶解去铝电池片上的银。其中，所述硝酸水溶液的浓度优选为1～6mol/L，具体可为5mol/L；所述浸泡的温度优选为15～30℃，具有可选择室温；所述浸泡的时间优选为1～2小时。待去铝电池片上的银被完全溶解后，将电池片从酸液中取出，分别得到去银电池片和含银酸液。在本发明中，所述含银酸液可重复用于浸泡去铝电池片，浸泡过程中，含银酸液中的Ag+含量不断升高，待其升高到规定Ag+含量时，则需要更换新液浸泡电池片。在本发明提供的一个实施例中，所述含银酸液中的Ag+含量≥100mg/L时，更换新液浸泡电池片。在本发明中，可利用所述含银酸液制备单质Ag，具体过程包括：将所述含银酸液进行电解，得到Ag单质。其中，所述含银酸液在进行电解之前，优选先将所述含银酸液与硝酸铜和硝酸钾混合。在本发明中，硝酸铜和硝酸钾可作为含银酸液进行电解时的稳定剂。
获得去银电池片后，将所述去银电池片在热磷酸水溶液中浸泡，利用热磷酸刻蚀去银电池片表面的氮化硅减反射层。其中，所述热磷酸水溶液的体积浓度优选为80～90％，具体可为80％、85％或90％；所述热磷酸水溶液的温度为150～160℃。待去银电池片上的氮化硅被完全刻蚀后，将电池片从酸液中取出，得到去氮化硅电池片。对得到的去氮化硅电池片进行简单清洗，即可得到纯净的硅晶片，可用于重新铸造硅锭。
本发明提供的处理方法可实现对废旧晶硅电池片中铝、银分类回收，并可得到纯净的硅晶片，可用于重新铸造硅锭。而且，本发明提供的处理方法所用的试剂不含氢氟酸、无氰化物、无王水等剧毒物质，对于人体健康损害和环境破坏较小。
为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。
实施例1
一种如图1所示的废旧晶硅电池片回收处理方法，包括以下步骤：
a、将废旧晶硅电池片在室温下浸泡在质量浓度为10～20％的盐酸水溶液中，待酸和电池片上铝浆完全反应之后(反应耗时2～3h)，将去铝电池片取出，得到含铝酸溶液，去铝电池片用水清洗；
b、上述步骤a中去铝电池片在室温下浸泡在摩尔浓度为5mol/L的硝酸水溶液中，待酸和电池片表面的银电极完全反应之后(反应耗时1～2h)，将去银电池片取出，得到含银酸溶液，去银电池片用水清洗；
c、上述步骤b中得到的去银电池片仍含有一层氮化硅减反射层，将所述去银电池片经过清洗后浸泡在体积浓度为80～90％、温度为150～160℃的热磷酸中，热磷酸溶液对氮化硅进行刻蚀，待反应完全后，得到去氮化硅的电池片。电池片经过清洗得到纯净的硅晶片，可用于重新铸造硅锭。
步骤a中，所述的盐酸溶液可以重复利用，直至pH值升至2时，更换酸液。
步骤a中，向更换酸液后得到的含氯酸液中逐渐加入氢氧化钠溶液，不断进行搅拌，当pH值到达3.5～4的时候，停止反应，静置半小时让它熟化，过滤，得到聚合氯化铝溶液。
步骤b中，硝酸溶液经过多次重复利用后待Ag离子浓度达到100mg/L时，转入电解池中进行电解提取银。电解液中加入硝酸铜和硝酸钾作为稳定剂。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种废旧晶硅电池片的回收处理方法，包括以下步骤：
a)、将废旧晶硅电池片在盐酸水溶液中浸泡，得到去铝电池片和含铝酸液；
b)、将所述去铝电池片在硝酸水溶液中浸泡，得到去银电池片和含银酸液；
c)、将所述去银电池片在热磷酸水溶液中浸泡，得到去氮化硅电池片。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤a)中，所述盐酸水溶液的质量浓度为10～20％。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤a)中，所述浸泡的时间为2～3小时。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤b)中，所述硝酸水溶液的浓度为1～6mol/L。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤b)中，所述浸泡的时间为1～2小时。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤c)中，所述热磷酸水溶液的体积浓度为80～90％；所述热磷酸水溶液的温度为150～160℃。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，还包括：
调节所述含铝酸液的pH值至3.5～4，静置熟化，过滤，得到聚氯化铝溶液。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，还包括：
将所述含银酸液进行电解，得到Ag单质。
9.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于，所述含银酸液在进行电解之前，先将所述含银酸液与硝酸铜和硝酸钾混合。
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| CN111719043A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-09-29 | 山西潞安太阳能科技有限责任公司 | 一种废旧太阳能电池片回收利用的方法 |
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