CN113060707A - 一种碲化镉废弃组件的回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碲化镉废弃组件的回收方法，包括如下步骤：S1将碲化镉废弃组件进行拆分后破碎筛分，得到筛上物和筛下物；S2将筛下物置放于容器中，加入浸泡液进行浸泡，得到浸出液一；S3将S2步骤处理后的筛下物取出，再加入浸出液一进行浸泡，得到浸出液二；S4将S3步骤处理后的筛下物取出，再加入浸出液二进行浸泡，得到浸出液三；S5将经S4步骤处理后的筛下物回收得到玻璃砂；玻璃砂水洗后得到玻璃砂和洗水；S6在浸出液三中加入包括NaOH的酸度调整液得到低酸液体；S7在低酸液体中通入SO2气体或加入Na2SO3溶液后过滤，得到含碲沉淀和滤液；S8滤液中加入Ca(OH)2反应后并过滤得到Me(OH)2沉淀和尾水。本发明的碲化镉废弃组件的回收方法绿色环保。
Description
技术领域
本发明涉及碲化镉回收技术领域，具体为一种碲化镉废弃组件的回收方法。
背景技术
碲化镉发电玻璃，作为光伏行业的重要组成部分，前景广阔，逐渐普及于人们的生产生活中，但与此同时，在碲化镉生产和使用的过程中必然会出现发电玻璃的破损和废旧的情况，由于发电玻璃上面含有碲、镉等重金属，不能直接丢弃，需要对其进行处理，以实现固废排放和有价组分回收利用，杜绝环境污染和资源浪费。但是现行的碲化镉发电玻璃回收率不高，其回收的碲化镉无法满足二次回收利用的基本需求，并且存在水消耗大、效率低，尾水排放需单独处理、碲镉分离不彻底的问题，因此急需一种能有效回收利用碲化镉发电玻璃的方法。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种能实现尾水零排放，并且碲镉高效分离回收的碲化镉废弃组件的回收方法。
本发明首先提供一种碲化镉废弃组件的回收方法，包括如下步骤：
S1将碲化镉废弃组件进行拆分后破碎筛分，得到筛上物和筛下物；
S2将筛下物置放于容器中，加入浸泡液进行浸泡，得到浸出液一；
S3将S2步骤处理后的筛下物过滤取出，再将筛下物加入浸出液一进行浸泡，得到浸出液二；
S4将S3步骤处理后的筛下物过滤取出，再将筛下物加入浸出液二进行浸泡，得到浸出液三；
S5将经S4步骤处理后的筛下物回收得到玻璃砂；玻璃砂水洗后得到玻璃砂和洗水；
S6在浸出液三中加入包括NaOH的酸度调整液得到低酸液体；
S7在低酸液体中通入SO2气体或加入Na2SO3溶液反应后过滤，得到含碲沉淀和滤液；
S8滤液中加入Ca(OH)2反应后并过滤得到Me(OH)2沉淀和尾水；
S9将尾水导入离子交换柱内进行分离，得到逆流再生水和出水；
S10逆流再生水蒸发后得到的固体部分合并入Me(OH)2沉淀一并回收。
本发明还提供如下优化方案：
优选的，S2步骤中的浸泡液包括酸性溶液、双氧水、水。
更优选的，所述酸性溶液为盐酸或者硫酸。
优选的，经S5处理后得到的玻璃砂进行水洗后得到玻璃砂和洗水。
优选的，所述含碲沉淀为1.5-2N的含碲沉淀。
优选的，所述步骤S1包括以下步骤：
S11将碲化镉废弃组件进行拆卸得到发电玻璃、铝合金边框、标签、接线盒；
S12将经S11步骤后得到的发电玻璃进行粉碎得到玻璃砂、POE胶、3M胶、汇流条、硅酮胶；
S13将经S12步骤粉碎后的玻璃砂进行筛分得到一次筛上物和筛下物；
S14将经S13步骤得到的一次筛上物进行二次粉碎筛分得到二次筛上物，并将二次筛下物合并入S13步骤得到的筛下物。
本发明的有益效果是：
1、本发明的碲化镉废弃组件的回收方法经济实用且绿色环保；
2、本发明的碲化镉废弃组件的回收方法环保要求低、水消耗小、效率高，尾水无需单独处理；
3、本发明的碲化镉废弃组件的回收方法碲镉分离彻底，相互不影响。
附图说明
图1为本发明一种优选实施例的S1步骤处理流程图；
图2为本发明一种优选实施例的碲化镉废弃组件的回收方法处理流程图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
本发明首先提供一种碲化镉废弃组件的回收方法，包括如下步骤：
S1将碲化镉废弃组件进行拆分后破碎筛分，得到筛上物和筛下物；筛下物为玻璃砂，筛上物为POE胶、3M胶、汇流条、硅酮胶等。
得到的筛下物的撕碎粒度为10-200m，粉碎粒度<5mm，使用的筛分机筛网为4-10目。
S2将筛下物置放于容器中，加入浸泡液进行搅拌浸泡，得到浸出液一；
将S1步骤后得到的筛下物(含碲镉的玻璃砂)300-400Kg，放置在容器内，开始加入1方量的浸泡液进行浸泡，1方的浸泡液中盐酸用量为80-100L，双氧水60-80L，水350-500L，反应时间20-40min，现场取反应后的筛下物，清水洗涤4-5次后，经现场检测仪，测出镉低于0.1ppm以下，即为终点，再该反应物过滤，得到滤渣(玻璃砂)和滤液(浸出液一)。整个过程中的反应式为：
CdTe+6HCl+3H2O2＝CdCl2+TeCl4+6H2O
S3将S2步骤处理后的筛下物过滤取出，再次将筛下物300-400Kg，加入浸出液一进行搅拌浸泡，得到浸出液二；
反应时间20-40min，现场取反应后的筛下物，清水洗涤4-5次后，经现场检测仪，测出镉低于0.1ppm以下，即为终点。再该反应物过滤，得到滤渣(玻璃砂)和滤液(浸出液二)。整个过程中的反应式为：
CdTe+6HCl+3H2O2＝CdCl2+TeCl4+6H2O
S4第三次将筛下物300-400Kg，加入浸出液二进行搅拌浸泡，得到浸出液三；
反应时间20-40min，现场取反应后的筛下物，清水洗涤4-5次后，经现场检测仪，测出镉低于0.1ppm以下，即为终点。再该反应物过滤，得到滤渣(玻璃砂)和滤液(浸出液三)。整个过程中的反应式为：
CdTe+6HCl+3H2O2＝CdCl2+TeCl4+6H2O
S5将经S4步骤处理后的筛下物回收得到玻璃砂；玻璃砂水洗后得到玻璃砂和洗水；
S6在浸出液三中加入包括NaOH的酸度调整液得到低酸液体，该步骤主要是处理浸出液中多余的盐酸；
NaOH溶液为质量分数为20％的NaOH溶液，调整总浸出液至PH1.5-2.0；反应式为：
HCl+NaOH＝NaCl+H2O
S7在低酸液体中通入SO2气体或加入Na2SO3溶液反应后过滤，得到含碲沉淀和滤液；
加入质量分数为15％的Na2SO3溶液搅拌，反应时间100-120min，得到含碲沉淀和滤液。反应式为：
TeCl4+3Na2SO3+H2O＝Te+4NaCl+2H2SO4
S8滤液中加入Ca(OH)2反应后并过滤得到Me(OH)2沉淀和尾水；
加入饱和的氢氧化钙溶液，调整滤液PH9.2-9.5，反应时间60-80min。反应式为：
MeCl2+Ca(OH)2＝Me(OH)2+CaCl2
S9将尾水导入离子交换柱内进行分离，得到逆流再生水和出水；
将尾水倒入弱碱性离子交换柱内进行分离，分离时间10-20min，得到逆流再生水和出水；所述离子交换柱内为离子交换树脂；
S10逆流再生水蒸发后得到的固体部分合并入Me(OH)2沉淀一并回收。
逆流再生水采用三效降膜蒸发器进行蒸发，蒸发量200Kg/h,蒸发时间2-3h后，将得到的固体部分合并入Me(OH)2沉淀一并回收。
优选的，S2步骤中的浸泡液包括酸性溶液、双氧水、水。浸泡液的组分为400-500L水、80-100L酸性溶液、60-80L双氧水。
优选的，所述酸性溶液为盐酸或者硫酸。
优选的，经S5处理后得到的玻璃砂进行水洗后得到玻璃砂和洗水。
优选的，所述含碲沉淀为1.5-2N纯度的含碲沉淀。
优选的，所述步骤S1包括以下步骤：
S11将碲化镉废弃组件进行拆卸得到发电玻璃、铝合金边框、标签、接线盒；
S12将经S11步骤后得到的发电玻璃进行粉碎得到玻璃砂、POE胶、3M胶、汇流条、硅酮胶；
S13将经S12步骤粉碎后的玻璃砂进行筛分得到一次筛上物和筛下物；
在一种较佳的实施例中，撕碎粒度为10-200mm，粉碎粒度<5mm，筛分机筛网4-10目
S14将经S13步骤得到的一次筛上物进行二次粉碎筛分得到二次筛上物，并将二次筛下物合并入S13步骤得到的筛下物。
在一种较佳的实施例中，撕碎粒度为10-200mm，粉碎粒度<5mm，筛分机筛网4目
上述为本发明的详细阐述，下面为本发明实施例。
实施例一
如图1和图2所示，本发明首先提供一种碲化镉废弃组件的回收方法，包括如下步骤：
S1将33Kg重量的碲化镉废弃组件进行拆分后破碎筛分，得到筛上物和筛下物；具体步骤为：
S11将碲化镉废弃组件进行拆卸得到发电玻璃、铝合金边框、标签、接线盒；共计2.99Kg；
S12将经S11步骤后得到的发电玻璃进行粉碎得到玻璃砂、POE胶、3M胶、汇流条、硅酮胶；
具体为采用手动剪板机，将玻璃剪至5cm左右见方的小块，采用4KW三相粉碎机，采用二出口600型筛分机，在粉碎机开启的同时，将筛分机一并开启。
筛分机的层筛为6目(3.35mm)筛网，第一出口为3.35mm以上物料，主要为POE胶(粘连有较多的背板玻璃)，汇流条和丁基胶。第二出口为3.35mm及以下的物料，主要为含碲化镉的导电玻璃和背板玻璃。
S13将经S12步骤粉碎后的玻璃砂进行筛分得到一次筛上物和筛下物；
第一次粉碎后：筛上物7.13Kg；总占比：23.69％
第一次粉碎后：筛下物22.77Kg；总占比：75.65％
烟尘损耗0.2Kg,总占比：0.66％
S14将经S13步骤得到的一次筛上物进行二次粉碎筛分得到二次筛上物，并将二次筛下物合并入S13步骤得到的筛下物。
第二次粉碎后：总筛上物2.904Kg；
第二次粉碎后：总筛下物26.89Kg；
烟尘损耗0.306Kg,总占比：1.02％
S2将玻璃砂的筛下物10Kg置放于容器中，加入浸泡液进行浸泡，得到浸出液一；浸泡液包括酸性溶液、双氧水、水；所述酸性溶液为盐酸或者硫酸。
浸泡液组成：HCl 2.4L、H2O2 1.8L、水12L，加入筛下物后，反应时间20min，现场取反应后的筛下物20g，清水洗涤5次后，现场检测仪，测出镉低于0.1ppm以下，即为终点。
S3将S2步骤处理后的筛下物过滤取出，再将筛下物10Kg加入浸出液一，进行浸泡，在搅拌下反应时间20min，现场取反应后的筛下物20g，清水洗涤5次后，现场检测仪，测出镉低于0.1ppm以下，即为终点。得到浸出液二；
S4将S3步骤处理后的筛下物过滤取出，再将筛下物10Kg加入浸出液二，进行浸泡，在搅拌下反应时间20min，现场取反应后的筛下物20g，清水洗涤5次后，现场检测仪，测出镉低于0.1ppm以下，即为终点。得到浸出液三14L；浸泡液包括酸性溶液、双氧水、水；所述酸性溶液为盐酸或者硫酸。
S5将经S4步骤处理后的筛下物回收得到玻璃砂；经S5处理后得到的玻璃砂进行水洗后得到玻璃砂和洗水37L。
S6在总浸出液中加入包括NaOH的酸度调整液得到低酸液体；
将浸出液三14L,加入含NaOH 33％的水溶液在搅拌下进行酸度调整，调节PH值1.5，搅拌40min后，静置待用。
S7在低酸液体中通入SO2气体或加入Na2SO3溶液反应后过滤，得到含碲沉淀和滤液；所述含碲沉淀为1.5-2N的含碲沉淀。
将PH调至1.5的浸出液三，在搅拌情况下，加入亚硫酸钠132g，，反应60min后，过滤得滤液17L。
S8滤液中加入Ca(OH)2反应后并过滤得到Me(OH)2沉淀和尾水；
将S7所得的17L滤液，加入Ca(OH)2饱和水溶液5L，反应60min后，过滤，得到含Me(OH)2沉淀和尾水21.5L。
S9将尾水导入离子交换柱内进行分离，得到逆流再生水和出水；
将S8所得尾水，泵入碱性离子交换柱，进行离子交换，得到逆流再生水3L和出水19.5L，
S10逆流再生水蒸发后，固体部分合并入Me(OH)2沉淀一并回收。
逆流再生水采用实验用蒸发器进行蒸发，蒸发量2.5L,蒸发时间1h后，将得到的固体部分合并入Me(OH)2沉淀一并回收。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，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 (10)
1.一种碲化镉废弃组件的回收方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1将碲化镉废弃组件进行拆分后破碎筛分，得到筛上物和筛下物；
S2将筛下物置放于容器中，加入浸泡液进行浸泡，得到浸出液一；
S3将S2步骤处理后的筛下物过滤取出，再将筛下物加入浸出液一进行浸泡，得到浸出液二；
S4将S3步骤处理后的筛下物过滤取出，再将筛下物加入浸出液二进行浸泡，得到浸出液三；
S5将经S4步骤处理后的筛下物回收得到玻璃砂；玻璃砂水洗后得到玻璃砂和洗水；
S6在浸出液三中加入包括NaOH的酸度调整液得到低酸液体；
S7在低酸液体中通入SO2气体或加入Na2SO3溶液反应后过滤，得到含碲沉淀和滤液；
S8滤液中加入Ca(OH)2反应后并过滤得到Me(OH)2沉淀和尾水；
S9将尾水导入离子交换柱内进行分离，得到逆流再生水和出水；
S10逆流再生水蒸发后得到的固体部分合并入Me(OH)2沉淀一并回收。
2.根据权利要求1所述的碲化镉废弃组件的回收方法，其特征在于：S2步骤中的浸泡液包括酸性溶液、双氧水、水。
3.根据权利要求2所述的碲化镉废弃组件的回收方法，其特征在于：所述酸性溶液为盐酸或者硫酸。
4.根据权利要求1所述的碲化镉废弃组件的回收方法，其特征在于：所述离子交换柱为碱性离子交换柱。
5.根据权利要求1所述的碲化镉废弃组件的回收方法，其特征在于：经S5处理后得到的玻璃砂进行水洗后得到玻璃砂和洗水。
6.根据权利要求1所述的碲化镉废弃组件的回收方法，其特征在于：所述含碲沉淀为1.5-2N的含碲沉淀。
7.根据权利要求1所述的碲化镉废弃组件的回收方法，其特征在于：所述步骤S1还包括以下步骤：
S11将碲化镉废弃组件进行拆卸得到发电玻璃、铝合金边框、标签、接线盒。
8.根据权利要求7所述的碲化镉废弃组件的回收方法，其特征在于：所述步骤S1还包括以下步骤：
S12将经S11步骤后得到的发电玻璃进行粉碎得到玻璃砂、POE胶、3M胶、汇流条、硅酮胶。
9.根据权利要求8所述的碲化镉废弃组件的回收方法，其特征在于：所述步骤S1还包括以下步骤：
S13将经S12步骤粉碎后的玻璃砂进行筛分得到一次筛上物和筛下物。
10.根据权利要求9所述的碲化镉废弃组件的回收方法，其特征在于：所述步骤S1还包括以下步骤：
S14将经S13步骤得到的一次筛上物进行二次粉碎筛分得到二次筛上物，并将二次筛下物合并入S13步骤得到的筛下物。
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