CN113578942B - 太阳能电池碎片回收系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种太阳能电池碎片回收系统，包括筛分装置、储存室以及第一分离提纯槽，所述筛分装置包括容置器和振动器，所述容置器上具有筛孔，所述筛孔的孔径≤1.5mm，所述容置器用于容置太阳能电池碎片，所述振动器用于驱动所述容置器振动以使得所述容置器实现振动下料，所述储存室用于收集所述容置器的下料，所述第一分离提纯槽内设置有第一耐酸滤膜过滤器，所述第一分离提纯槽用于存放清洗试剂，所述第一耐酸滤膜过滤器用于分离所述储存室收集的太阳能电池碎片中的金属组分。该回收系统能够回收小尺寸、粉末状太阳能电池碎片中的金属组分，有效提高了太阳能电池碎片中金属组分的回收率。
Description
技术领域
本申请属于光伏组件回收技术领域，更具体地说，是涉及一种太阳能电池碎片回收系统。
背景技术
在光伏领域，晶硅太阳能电池一直占据光伏市场的主导地位，晶硅太阳能电池主要包含硅、铝、银、铜等材料，晶硅太阳能电池在服役后具有一定的回收价值。
传统的湿化学工艺回收晶硅太阳能电池中的可回收元素会首先对电池片进行粉碎，之后选择其中颗粒较大的电池碎片进行回收，此种回收方式会损失小颗粒、粉末状的电池碎片中的金属元素。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种太阳能电池碎片回收系统，以解决现有技术中存在的小颗粒、粉末状的太阳能电池碎片中金属元素不能充分回收的技术问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：本申请提供一种包括筛分装置、储存室以及第一分离提纯槽；所述筛分装置包括容置器和振动器，所述容置器上具有筛孔，所述筛孔的孔径≤1.5mm，所述容置器用于容置太阳能电池碎片，所述振动器用于驱动所述容置器振动以使得所述容置器实现振动下料，所述储存室用于收集自所述容置器的下料；
所述第一分离提纯槽内设置有第一耐酸滤膜过滤器，所述第一分离提纯槽用于存放清洗试剂，所述第一耐酸滤膜过滤器用于分离所述储存室收集的太阳能电池碎片中的金属组分。
在一实施例中，所述第一分离提纯槽内还设置有第二耐酸滤膜过滤器，所述第二耐酸滤膜过滤器设置于所述第一耐酸滤膜过滤器的内部，所述第二耐酸滤膜过滤器的滤网的孔径大于所述第一耐酸滤膜过滤器的滤网的孔径。
在一实施例中，所述第一耐酸滤膜过滤器的滤网的孔径为纳米级孔径。
在一实施例中，所述第二耐酸滤膜过滤器的滤网的孔径为0.2～1mm。
在一实施例中，所述第一耐酸滤膜过滤器和所述第二耐酸滤膜过滤器的滤网的材质为聚四氟乙烯或者聚偏氟乙烯。
在一实施例中，所述储存室的底部设置有闸门，其中，在所述闸门打开时，能够将储存室内的物料投放至所述第一耐酸滤膜过滤器内，所述第一耐酸滤膜过滤器位于所述储存室的正下方。
在一实施例中，还包括增压装置，所述增压装置用于为所述第一耐酸滤膜过滤器增压。
在一实施例中，所述第一耐酸滤膜过滤器内设置有鼓泡结构，所述鼓泡结构用于朝所述第一耐酸滤膜过滤器内通入压缩气体。
在一实施例中，还包括第三耐酸滤膜过滤器和第二分离提纯槽，所述第三耐酸滤膜过滤器设置于所述第二分离提纯槽内，所述第三耐酸滤膜过滤器用于分离所述容置器振动下料完成后剩余的太阳能电池碎片中的金属组分。
在一实施例中，所述第三耐酸滤膜过滤器的滤网的孔径为1.5～6mm。
本申请提供的太阳能电池碎片回收系统包括筛分装置、储存室以及第一分离提纯槽，筛分装置包括容置器和振动器，容置器上具有筛孔，筛孔的孔径≤1.5mm，容置器用于容置太阳能电池碎片，振动器用于驱动容置器振动实现容置器振动下料，储存室用于收集容置器的下料，第一分离提纯槽内设置有第一耐酸滤膜过滤器，第一分离提纯槽用于存放清洗试剂，第一耐酸滤膜过滤器用于分离自储存室转移的太阳能电池碎片中的金属组分，本申请提供的回收系统筛分装置容置器的筛孔的孔径≤1.5mm，自容置器振动下料的小尺寸、粉末状太阳能电池碎片收集在储存室中，自储存室转移的小尺寸、粉末状太阳能电池碎片中的金属组分通过第一耐酸滤膜过滤器分离后进行回收，有效提高了太阳能电池碎片中金属组分的回收率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的太阳能电池碎片回收系统的结构示意图。
其中，图中各附图标记：
1-筛分装置；
2-储存室；
3-第一分离提纯槽；
4-第一耐酸滤膜过滤器；
5-第二耐酸滤膜过滤器；
11-容置器；
12-振动器；
21-闸门；
41-鼓泡结构。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，本文中使用的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
此外，在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”、“固定”、“安装”等应做广义理解，例如可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定、对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
下面结合具体实施例对本申请提供的太阳能电池碎片回收系统进行详细说明。
图1为本申请实施例提供的太阳能电池碎片回收系统的结构示意图，请参阅图1，本实施例提供的太阳能电池碎片回收系统包括筛分装置1、储存室2以及第一分离提纯槽3，所述筛分装置1包括容置器11和振动器12，所述容置器11上具有筛孔，所述筛孔的孔径≤1.5mm，所述容置器11用于容置太阳能电池碎片，所述振动器12用于驱动所述容置器11振动以使得所述容置器11实现振动下料，所述储存室2用于收集所述容置器11的下料。
所述第一分离提纯槽3内设置有第一耐酸滤膜过滤器4，所述第一分离提纯槽3用于存放清洗试剂，所述第一耐酸滤膜过滤器4用于分离所述储存室3收集的太阳能电池碎片中的金属组分。
本实施例的筛分装置1包括容置器11和振动器12，本实施例的容置器11用于容置太阳能电池碎片，本实施例对所述容置器11的形状和尺寸不做特别限制，容置器11上具有筛孔，筛孔的孔径≤1.5mm，该容置器11能够筛分尺寸小于筛孔的粉末状电池碎片，例如，当筛孔的直径为1.5mm时，筛孔能够筛分尺寸小于1.5mm的电池碎片，
本实施例的振动器12用于驱动容置器11振动以使得容置器11实现振动下料，本实施例的振动器12为现有技术中的振动器，本实施例对所述振动器12的结构形式不做特别限制，本实施例储存室2用于收集容置器11的下料，本实施例对所述储存室2的形状和容量不做特别限制，技术人员可以根据需要提前预设。
本实施例的第一分离提纯槽3内的第一耐酸滤膜过滤器4用于分离储存室2收集的太阳能电池碎片中的金属组分，本实施例对所述第一耐酸滤膜过滤器4的容量不做特别限制，第一耐酸滤膜过滤器4放置于第一分离提纯槽3内，第一分离提纯槽3用于存放清洗试剂，自第一耐酸滤膜过滤器4分离的金属组分由于浓度差扩散至第一分离提纯槽3。
本实施例自容置器11筛分出的粉末状电池碎片收集到储存室2内后，再转移到第一耐酸滤膜过滤器4中，通过第一耐酸滤膜过滤器4和第一分离提纯槽3分离粉末状电池碎片中的金属组分。
本实施例提供的太阳能电池碎片回收系统包括筛分装置、储存室以及第一分离提纯槽，筛分装置包括容置器和振动器，容置器上具有筛孔，筛孔的孔径≤1.5mm，容置器用于容置太阳能电池碎片，振动器用于驱动容置器振动实现容置器振动下料，储存室用于收集容置器的下料，第一分离提纯槽内设置有第一耐酸滤膜过滤器，第一分离提纯槽用于存放清洗试剂，第一耐酸滤膜过滤器用于分离自储存室转移的太阳能电池碎片中的金属组分，本实施例提供的回收系统筛分装置容置器的筛孔的孔径≤1.5mm，自容置器振动下料的小尺寸、粉末状太阳能电池碎片收集在储存室中，自储存室转移的小尺寸、粉末状太阳能电池碎片中的金属组分通过第一耐酸滤膜过滤器分离后进行回收，有效提高了太阳能电池碎片中金属组分的回收率。
在一具体实施例中，所述第一分离提纯槽3内还设置有第二耐酸滤膜过滤器5，所述第二耐酸滤膜过滤器5设置于所述第一耐酸滤膜过滤器4的内部，所述第二耐酸滤膜过滤器5的滤网的孔径大于所述第一耐酸滤膜过滤器4的滤网的孔径。本实施例使用双层耐酸滤膜过滤器，避免了单独使用一层耐酸滤膜过滤器会导致电池碎片划伤耐酸滤膜过滤器，减少第一耐酸滤膜过滤器4使用寿命的问题，本实施例的第二耐酸滤膜过滤器5作为内层结构相当于一道屏障阻挡相对尺寸更大的电池碎片颗粒，防止了电池碎片与第一耐酸滤膜过滤器4的滤网接触造成滤网划伤的问题，提高了第一耐酸滤膜过滤器4的使用寿命。
可选地，所述第一耐酸滤膜过滤器4的滤网的孔径为纳米级孔径。本实施例的第一耐酸滤膜过滤器4的滤网为耐酸纳滤膜，避免了粉末状电池碎片穿过滤网，本实施例的第一耐酸滤膜过滤器4的滤网的孔径为1-5nm。
可选地，所述第二耐酸滤膜过滤器5的滤网的孔径为0.2～1mm。进入第二耐酸滤膜过滤器5的粉末状的电池碎片可以通过滤网进入第一耐酸滤膜过滤器4，而颗粒较大的电池碎片留在第二耐酸滤膜过滤器5内，本实施例的第二耐酸滤膜过过滤器5阻止了较大的电池碎片穿过，防止了尺寸较大的电池碎片对第一耐酸滤膜过滤器4的滤网造成损坏。
可选地，所述第一耐酸滤膜过滤器4和所述第二耐酸滤膜过滤器5的滤网的材质为聚四氟乙烯或者聚偏氟乙烯。聚四氟乙烯是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物，白色蜡状、半透明、耐热、耐寒性优良，可在-180～260ºC长期使用。聚偏氟乙烯具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂，主要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物，它兼具氟树脂和通用树脂的特性，具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能。本实施例的第一耐酸滤膜过滤器和所述第二耐酸滤膜过滤器一般用于在酸性溶液中回收太阳能电池碎片中的金属元素，采用聚四氟乙烯或者聚偏氟乙烯材质的滤网能够满足酸性使用环境。
进一步地，所述储存室2的底部设置有闸门21，其中，在所述闸门21打开时，能够将储存室2内的物料投放至所述第一耐酸滤膜过滤器4内，所述第一耐酸滤膜过滤器4位于所述储存室2的正下方。本实施例通过在储存室2底部设置闸门21，便于将储存室2内收集的电池碎片转移至第一耐酸滤膜过滤器4内，在一定程度上能够提高回收效率。其中，第一耐酸滤膜过滤器4位于所述储存室2的正下方，闸门21打开后电池碎片直接落入第一耐酸滤膜过滤器4内，节省了转移电池碎片的工序。
进一步地，本实施例的回收系统还包括增压装置，所述增压装置用于为所述第一耐酸滤膜过滤器4增压。本实施例通过设置增压装置能够加快第一耐酸滤膜过滤器4内回收的金属组分通过第一耐酸滤膜过滤器4的滤网进入第一分离提纯槽3，本实施例的增压装置可以为加压泵，通过加压泵泵入水或者酸溶液进行加压。
进一步地，所述第一耐酸滤膜过滤器4内设置有鼓泡结构41，所述鼓泡结构41用于朝所述第一耐酸滤膜过滤器4内通入压缩气体。本实施例的鼓泡结构4利用压缩气体鼓泡起到搅拌作用。例如，鼓泡结构41将压缩空气或蒸汽通入液体时，因鼓泡而发生搅拌作用。本实施例的鼓泡结构41可以由水平的直管或环形管组成，管上设置3~6毫米的小孔，压缩空气或蒸汽由孔中逸出时即鼓泡搅拌液体。
采用本实施例的太阳能电池碎片回收系统回收太阳能电池碎片中的银组分的步骤如下：
1）、将大、中、小碎片以及粉末状混合的电池碎片转移入筛分装置的容置器，通过振动器的振动，将小碎片、粉末状电池碎片透过容置器的筛孔，分筛至下部的储存室，剩余残留在筛网上部的中、大尺寸电池碎片可转移至常规样品篮/网袋进行常规回收。
2）、打开储存室的闸门可直接将储存室内的小碎片和粉末状电池碎片转移至下方的第二耐酸滤膜过滤器中。
3）、在第一耐酸滤膜过滤器中加入浓硝酸液，关闭第一耐酸滤膜过滤器，加压搅拌，第二耐酸滤膜过滤器以及第一耐酸滤膜过滤器中的银离子可以通过第一耐酸滤膜过滤器的滤网，被收集在第一分离提纯槽，硅及其表面钝化层残留在第一耐酸滤膜过滤器内。
其中，回收铝组分与回收银组分的过程类似，本实施例不再赘述。
本实施例回收系统将容置器振动下料的小尺寸、粉末状太阳能电池碎片收集在储存室中，自储存室转移的小尺寸、粉末状太阳能电池碎片中的金属组分通过第一耐酸滤膜过滤器分离后进行回收，有效提高了太阳能电池碎片中金属组分的回收率。
在一具体实施例中，回收系统还包括第三耐酸滤膜过滤器和第二分离提纯槽，所述第三耐酸滤膜过滤器设置于所述第二分离提纯槽内，所述第三耐酸滤膜过滤器用于分离所述容置器振动下料完成后剩余的太阳能电池碎片中的金属组分。本实施例通过设置第三耐酸滤膜过滤器和第二分离提纯槽回收自筛分装置筛分完剩余的大、中尺寸电池碎片。
可选地，本实施例的所述第三耐酸滤膜过滤器的滤网的孔径为1.5～6mm。
例如，当第三耐酸滤膜过滤器的滤网的孔径为1.5mm时，本实施例的回收系统通过第三耐酸滤膜过滤器和第二分离提纯槽能够回收大、中尺寸电池碎片中的金属组分。
本申请实施例的太阳能电池碎片回收系统包括筛分装置、储存室以及第一分离提纯槽，筛分装置包括容置器和振动器，容置器上具有筛孔，筛孔的孔径≤1.5mm，容置器用于容置太阳能电池碎片，振动器用于驱动容置器振动实现容置器振动下料，储存室用于收集容置器的下料，第一分离提纯槽内设置有第一耐酸滤膜过滤器，第一分离提纯槽用于存放清洗试剂，第一耐酸滤膜过滤器用于分离自储存室转移的太阳能电池碎片中的金属组分，本申请提供的回收系统筛分装置容置器的筛孔的孔径≤1.5mm，自容置器振动下料的小尺寸、粉末状太阳能电池碎片收集在储存室中，自储存室转移的小尺寸、粉末状太阳能电池碎片中的金属组分通过第一耐酸滤膜过滤器分离后进行回收，有效提高了太阳能电池碎片中金属组分的回收率。
以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种太阳能电池碎片回收系统，其特征在于：
包括筛分装置、储存室以及第一分离提纯槽；
所述筛分装置包括容置器和振动器，所述容置器上具有筛孔，所述筛孔的孔径≤1.5mm，所述容置器用于容置太阳能电池碎片，所述振动器用于驱动所述容置器振动以使得所述容置器实现振动下料，所述储存室用于收集自所述容置器的下料；
所述第一分离提纯槽内设置有第一耐酸滤膜过滤器，所述第一分离提纯槽用于存放清洗试剂，所述第一耐酸滤膜过滤器用于分离所述储存室收集的太阳能电池碎片中的金属组分和硅料；
所述第一耐酸滤膜过滤器的滤网的孔径为纳米级孔径。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池碎片回收系统，其特征在于：所述第一分离提纯槽内还设置有第二耐酸滤膜过滤器，所述第二耐酸滤膜过滤器设置于所述第一耐酸滤膜过滤器的内部，所述第二耐酸滤膜过滤器的滤网的孔径大于所述第一耐酸滤膜过滤器的滤网的孔径。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池碎片回收系统，其特征在于：所述第二耐酸滤膜过滤器的滤网的孔径为0.2～1mm。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池碎片回收系统，其特征在于：
所述第一耐酸滤膜过滤器和所述第二耐酸滤膜过滤器的滤网的材质为聚四氟乙烯或者聚偏氟乙烯。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池碎片回收系统，其特征在于：所述储存室的底部设置有闸门，其中，在所述闸门打开时，能够将储存室内的物料投放至所述第一耐酸滤膜过滤器内，所述第一耐酸滤膜过滤器位于所述储存室的正下方。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池碎片回收系统，其特征在于：还包括增压装置，所述增压装置用于为所述第一耐酸滤膜过滤器增压。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池碎片回收系统，其特征在于：所述第一耐酸滤膜过滤器内设置有鼓泡结构，所述鼓泡结构用于朝所述第一耐酸滤膜过滤器内通入压缩气体。
8.根据权利要求1-7任一项所述的太阳能电池碎片回收系统，其特征在于：还包括第三耐酸滤膜过滤器和第二分离提纯槽，所述第三耐酸滤膜过滤器设置于所述第二分离提纯槽内，所述第三耐酸滤膜过滤器用于分离所述容置器振动下料完成后剩余的太阳能电池碎片中的金属组分。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池碎片回收系统，其特征在于：所述第三耐酸滤膜过滤器的滤网的孔径为1.5～6mm。
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