CN114871237A - 一种废晶硅光伏组件连续式热解处理的方法 - Google Patents
一种废晶硅光伏组件连续式热解处理的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114871237A CN114871237A CN202210412747.2A CN202210412747A CN114871237A CN 114871237 A CN114871237 A CN 114871237A CN 202210412747 A CN202210412747 A CN 202210412747A CN 114871237 A CN114871237 A CN 114871237A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pyrolysis
- zone
- waste
- treatment
- crystalline silicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 title claims abstract description 110
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 33
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 claims abstract description 20
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 claims abstract description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims abstract description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 30
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical group CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 21
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 12
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims description 9
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 8
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims description 5
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims description 5
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 abstract description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/40—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B5/00—Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
- C10B53/07—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of solid raw materials consisting of synthetic polymeric materials, e.g. tyres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B11/00—Obtaining noble metals
- C22B11/04—Obtaining noble metals by wet processes
- C22B11/042—Recovery of noble metals from waste materials
- C22B11/046—Recovery of noble metals from waste materials from manufactured products, e.g. from printed circuit boards, from photographic films, paper or baths
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/006—Wet processes
- C22B7/007—Wet processes by acid leaching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B2101/00—Type of solid waste
- B09B2101/15—Electronic waste
- B09B2101/16—Batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/82—Recycling of waste of electrical or electronic equipment [WEEE]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种废晶硅光伏组件连续式热解处理的方法。该方法，包括如下步骤：(1)将废晶硅光伏组件的接线盒和铝框进行拆解，得到完整废光伏板；(2)将完整废光伏板依次通过密闭热解系统的预热区、主热解区以及冷却降温区进行梯次解离热处理，得到热解气和热解残余物，热解气催化转化得到富氢燃气；(3)将热解残余物进行板材分拣，分拣出的完整玻璃板进行超声清洗，分拣后的热解残余物进行静电分选，得到焊锡导带集中处理，分离焊锡导带后的热解残余物进行风选，分离得到热解灰渣和电池板硅片，热解灰渣进行氧化酸浸处理。本发明适合处理具有完整玻璃板的废晶硅光伏组件，具有资源综合利用率高、无污染、易于工业化连续生产等特点。
Description
技术领域
本发明涉及废晶硅光伏组件全组分综合回收技术领域，尤其涉及一种废晶硅光伏组件连续式热解处理的方法。
背景技术
目前废晶硅光伏组件回收方法主要有物理法、化学法和热处理法。其中中国发明专利CN 108190481A公开了一种太阳能光伏组件处理流水线，但需要对光伏组件分割成块，导致玻璃板材及电池硅片破损，极大地损失了其资源价值；中国发明专利CN 110639933 A公开了采用加热剥离光伏组件聚合物背板，并用溶剂溶解封装胶膜得到完整电池片，但整个过程效率较低且产生大量难处理的有机溶剂污染物；中国发明专利CN 110328216 A公开了一种两段热处理光伏板的方法，一段热处理后需要取出聚合物背板，二段热解得到的电池片直接进行酸浸处理，导致电池硅片资源化价值低，且难于连续化生产。
综合以上分析，现有技术存在劳动强度大、人工成本高、处理效率低且难以连续化生产的问题，因此亟待一种连续式、易于工业化生产的废晶硅光伏组件回收系统及其回收方法的出现，这样可以高效率地处理日益报废的废晶硅光伏组件，实现资源循环利用以及符合目前“双碳经济”及循环经济发展理念。
发明内容
本发明解决了现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种废晶硅光伏组件连续式热解处理的方法，该方法是对具有完整玻璃板材废晶硅光伏组件采用密闭梯次解构热处理连续化生产的技术，不仅实现有机组分快速完全解离得到富氢燃气，而且得到无损伤完整的玻璃板和光伏硅片，实现了废晶硅光伏组件全组分高值化利用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种废晶硅光伏组件连续式热解处理的方法，包括如下步骤：
(1)预拆解：将废晶硅光伏组件的接线盒和铝框进行拆解，得到完整废光伏板、铝框及接线盒，铝框及接线盒集中处理；
(2)密闭梯次解离热处理：将步骤(1)得到的完整废光伏板依次通过密闭热解系统的预热区、主热解区以及冷却降温区进行梯次解离热处理，得到热解气和热解残余物，将热解气进行催化转化，得到用于燃烧供热的富氢燃气；
(3)热解渣残余物分离回收：将步骤(2)密闭梯次解离热处理得到的热解残余物进行板材分拣，分拣出的完整玻璃板进行超声清洗，得到循环利用的再生玻璃，分拣后的热解残余物进行静电分选，得到焊锡导带集中处理，分离焊锡导带后的热解残余物进行风选，分离得到热解灰渣和循环利用的电池板硅片，热解灰渣进行氧化酸浸处理，得到浸出渣和含银酸浸液，浸出渣集中处理，含银酸浸液返贵金属回收系统进行处理和回收。
优选地，步骤(2)密闭梯次解离热处理步骤中，预热区、主热解区以及冷却降温区组成一个密闭系统，其中预热区温度为120℃～200℃，反应时间为5～15min，主热解区温度为 450℃～850℃，反应时间为30～60min，冷却降温区温度为120℃～200℃，反应时间为30～45 min。进一步，预热区温度为140℃～180℃，反应时间为8～12min，主热解区温度为500℃～700℃，反应时间为35～55min，冷却降温区温度为140℃～180℃，反应时间为30～40 min。
优选地，步骤(2)密闭梯次解离热处理过程由预热区通入氮气保护，其中氧气体积分数≤1.0％。
优选地，步骤(2)所述的热解气进行催化转化中，催化剂为白云石或Ni基ZSM-5分子筛，转化温度为850℃～1050℃。
优选地，步骤(3)所述的超声清洗的条件为：采用45～65kHz的超声波处理，反应温度为25℃～65℃，超声清洗溶剂为乙醇，乙醇体积浓度为10％～60％。
优选地，步骤(3)所述的氧化酸浸步骤中，浸出体系为HNO3、H2SO4+H2O2或H2SO4+ 硫脲。
进一步优选，浸出体系为H2SO4+H2O2时，H2SO4和H2O2的体积比为1:1，浸出体系为H2SO4和硫脲时，H2SO4和硫脲的摩尔比为1:1。
优选地，将步骤(1)得到的完整废光伏板依次通过通过密闭热解系统的预热区、主热解区以及冷却降温区进行梯次解构热处理，具体步骤为：将步骤(1)得到的完整废光伏板固定在热解托架上，热解托架包括若干层，每层放置一块完整废光伏板，完整废光伏板的玻璃板面朝下，硅片面朝上，将放置完整废光伏板的热解托架整体放置在传送带上，依次通过密闭热解系统的预热区、主热解区以及冷却降温区进行梯次解构热处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提出的连续式热解处理快速分解废光伏板中有机组分并通过催化转化得到富氢燃气，与传统热解方式不同，本发明的热解过程中预热、热解及冷却均在一个密闭系统内梯次升温分段完成，不需关炉停火即可实现多层连续进料，大大提高了生产效率、解决了无需破碎即可实现完整光伏板连续式回收的问题。密闭梯次解构热处理过程中首先进行的低温预热可以使废光伏组件中玻璃板与电池硅片之间的EVA胶膜充分软化解构，避免后续高温热解过程瞬间产生的高温气体对玻璃板和电池硅片产生冲击破碎，热解完成后的炉内降温冷却处理，可以避免过热的环境对后续分拣完整玻璃板造成的实际困难，而且密闭系统热解炉内冷却可以防止残余热解气体的逸出，避免对环境造成污染。通过梯次解构，有机组分实现先软化后分解高效转化，可得到无损伤完整的玻璃板和光伏硅片，实现了废晶硅光伏组件全组分高值化回收。
2、本发明适合处理具有完整玻璃板的废晶硅光伏组件进行密闭系统梯次热解分离，具有资源综合利用率高、无污染、工艺流程短且易于工业化应用推广等特点。
附图说明
图1是本发明一种废晶硅光伏组件连续式热解处理的工艺流程图。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。除特别说明，本发明使用的设备为本技术领域常规市购产品。
实施例1
一种废晶硅光伏组件连续式热解处理的方法，包括如下步骤：
(1)预拆解：将废晶硅光伏组件的接线盒和铝框进行拆解，得到完整废光伏板、铝框及接线盒，其中铝框及接线盒集中处理；
(2)密闭梯次解离热处理：主要包括密闭梯次解构和燃气催化转化步骤；将步骤(1) 得到的完整废光伏板固定在热解托架上，每层放一块完整废光伏板，共五层，其中玻璃板面朝下，硅片面朝上，将放置完整废光伏板的热解托架整体放置在传送带上，依次进入具有预热区、主热解区以及冷却降温区的密闭热处理系统装置，得到热解气和热解残余物，其中预热区温度为120℃，反应时间为15min，主热解区温度为450℃，反应时间为60min，冷却降温区温度为120℃，反应时间为45min，热解过程由预热区通入氮气保护，氧气体积分数1.0％，将得到的热解气进行催化转化，催化剂为白云石，转化温度为850℃，得到富氢燃气，可用于燃烧供热，热解残余物通过步骤(3)热解渣残余物分离回收进行处理；
(3)热解渣残余物分离回收：包括板材分拣、超声清洗、静电分选、风选和氧化酸浸步骤；将步骤(2)密闭梯次解离热处理系统得到的热解残余物进行板材分拣，分拣出的完整玻璃板放入盛有乙醇的超声清洗池中采用45kHz的超声波进行超声清洗，反应温度为25℃，乙醇体积浓度10％，得到再生玻璃，可循环利用；分拣后直接进入静电分选，得到焊锡导带，进行集中处理；分离焊锡导带后进行风选，分离得到热解灰渣和电池板硅片，其中电池板硅片可循环利用，热解灰渣进行氧化酸浸处理，浸出体系为HNO3，得到浸出渣和含银酸浸液，其中浸出渣集中处理，含银酸浸液返贵金属回收系统。
在整个回收处理系统中，与传统一段热处理相比，废晶硅光伏组件中有机物综合分解率由95％提升至99.4％，与传统物理破碎分选及氨浸分离相比，热解灰渣中银的回收率由94％提升至98.9％。
实施例2
与实施例1相同，不同之处在于：
步骤(2)中预热区温度为200℃，反应时间为5min，主热解区温度为850℃，反应时间为30min，冷却降温区温度为200℃，反应时间为30min，热解过程由预热区通入氮气保护，氧气体积分数0.2％，将得到的热解气进行催化转化，催化剂为Ni基ZSM-5分子筛，转化温度为1050℃。
步骤(3)中超声清洗池中采用65kHz的超声波进行超声清洗，反应温度为65℃，乙醇体积浓度60％，得到再生玻璃，可循环利用；浸出体系为H2SO4+H2O2，H2SO4和H2O2的体积比为1:1。
在整个回收处理系统中，与传统一段热处理相比，废晶硅光伏组件中有机物综合分解率由95.5％提升至99.9％，与传统物理破碎分选及氨浸分离相比，热解灰渣中银的回收率由93.5％提升至96.3％。
实施例3
与实施例1相同，不同之处在于：
步骤(2)中预热区温度为140℃，反应时间为12min，主热解区温度为500℃，反应时间为50min，冷却降温区温度为140℃，反应时间为35min，热解过程由预热区通入氮气保护，氧气体积分数0.8％，将得到的热解气进行催化转化，催化剂为白云石，转化温度为1000℃。
步骤(3)中超声清洗池中采用50kHz的超声波进行超声清洗，反应温度为30℃，乙醇体积浓度20％，得到再生玻璃，可循环利用；浸出体系为H2SO4+硫脲，H2SO4和硫脲的体积比为1:1。
在整个回收处理系统中，与传统一段热处理相比，废晶硅光伏组件中有机物综合分解率由96.5％提升至99.8％，与传统物理破碎分选及氨浸分离相比，热解灰渣中银的回收率由94.5％提升至98.6％。
实施例4
与实施例1相同，不同之处在于：
步骤(2)中预热区温度为180℃，反应时间为8min，主热解区温度为700℃，反应时间为35min，冷却降温区温度为180℃，反应时间为35min，热解过程由预热区通入氮气保护，氧气体积分数0.4％，将得到的热解气进行催化转化，催化剂为Ni基ZSM-5分子筛，转化温度为950℃。
步骤(3)中超声清洗池中采用60kHz的超声波进行超声清洗，反应温度为60℃，乙醇体积浓度50％，得到再生玻璃，可循环利用；浸出体系为HNO3。
在整个回收处理系统中，与传统一段热处理相比，废晶硅光伏组件中有机物综合分解率由95.7％提升至99.5％，与传统物理破碎分选及氨浸分离相比，热解灰渣中银的回收率由95.1％提升至97.7％。
实施例5
与实施例1相同，不同之处在于：
步骤(2)中预热区温度为160℃，反应时间为10min，主热解区温度为550℃，反应时间为55min，冷却降温区温度为160℃，反应时间为40min，热解过程由预热区通入氮气保护，氧气体积分数0.5％，将得到的热解气进行催化转化，催化剂为白云石，转化温度为900℃。
步骤(3)中超声清洗池中采用55kHz的超声波进行超声清洗，反应温度为35℃，乙醇体积浓度40％，得到再生玻璃，可循环利用；浸出体系为H2SO4+H2O2。
在整个回收处理系统中，与传统一段热处理相比，废晶硅光伏组件中有机物综合分解率由93.9％提升至99.4％，与传统物理破碎分选及氨浸分离相比，热解灰渣中银的回收率由92.6％提升至96.8％。
实施例6
与实施例1相同，不同之处在于：
步骤(2)中预热区温度为150℃，反应时间为10min，主热解区温度为600℃，反应时间为50min，冷却降温区温度为180℃，反应时间为30min，热解过程由预热区通入氮气保护，氧气体积分数0.6％，将得到的热解气进行催化转化，催化剂为Ni基ZSM-5分子筛，转化温度为950℃。
步骤(3)中超声清洗池中采用60kHz的超声波进行超声清洗，反应温度为50℃，乙醇体积浓度50％，得到再生玻璃，可循环利用；浸出体系为H2SO4+硫脲，H2SO4和硫脲的体积比为1:1。
在整个回收处理系统中，与传统一段热处理相比，废晶硅光伏组件中有机物综合分解率由97.7％提升至99.7％，与传统物理破碎分选及氨浸分离相比，热解灰渣中银的回收率由95.4％提升至98.2％。
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 (8)
1.一种废晶硅光伏组件连续式热解处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)预拆解：将废晶硅光伏组件的接线盒和铝框进行拆解，得到完整废光伏板、铝框及接线盒，铝框及接线盒集中处理；
(2)密闭梯次解离热处理：将步骤(1)得到的完整废光伏板依次通过密闭热解系统的预热区、主热解区以及冷却降温区进行梯次解离热处理，得到热解气和热解残余物，将热解气进行催化转化，得到用于燃烧供热的富氢燃气；
(3)热解渣残余物分离回收：将步骤(2)密闭梯次解离热处理得到的热解残余物进行板材分拣，分拣出的完整玻璃板进行超声清洗，得到循环利用的再生玻璃，分拣后的热解残余物进行静电分选，得到焊锡导带集中处理，分离焊锡导带后的热解残余物进行风选，分离得到热解灰渣和循环利用的电池板硅片，热解灰渣进行氧化酸浸处理，得到浸出渣和含银酸浸液，浸出渣集中处理，含银酸浸液返贵金属回收系统进行处理和回收。
2.根据权利要求1所述的废晶硅光伏组件连续式热解处理的方法，其特征在于，步骤(2)密闭梯次解离热处理步骤中，预热区、主热解区以及冷却降温区组成一个密闭系统，其中预热区温度为120℃～200℃，反应时间为5～15min，主热解区温度为450℃～850℃，反应时间为30～60min，冷却降温区温度为120℃～200℃，反应时间为30～45min。
3.根据权利要求2所述的废晶硅光伏组件连续式热解处理的方法，其特征在于，步骤(2)所述的预热区温度为140℃～180℃，反应时间为8～12min，主热解区温度为500℃～700℃，反应时间为35～55min，冷却降温区温度为140℃～180℃，反应时间为30～40min。
4.根据权利要求1或2所述的废晶硅光伏组件连续式热解处理的方法，其特征在于，步骤(2)密闭梯次解离热处理过程由预热区通入氮气保护，其中氧气体积分数≤1.0％。
5.根据权利要求1所述的废晶硅光伏组件连续式热解处理的方法，其特征在于，步骤(2)所述的热解气进行催化转化中，催化剂为白云石或Ni基ZSM-5分子筛，转化温度为850℃～1050℃。
6.根据权利要求1所述的废晶硅光伏组件连续式热解处理的方法，其特征在于，步骤(3)所述的超声清洗的条件为：采用45～65kHz的超声波处理，反应温度为25℃～65℃，超声清洗溶剂为乙醇，乙醇体积浓度为10％～60％。
7.根据权利要求1所述的废晶硅光伏组件连续式热解处理的方法，其特征在于，步骤(3)所述的氧化酸浸步骤中，浸出体系为HNO3、H2SO4+H2O2或H2SO4+硫脲。
8.根据权利要求1所述的废晶硅光伏组件连续式热解处理的方法，其特征在于，步骤(2)中将步骤(1)得到的完整废光伏板依次通过密闭热解系统的预热区、主热解区以及冷却降温区进行梯次解构热处理，具体步骤为：将步骤(1)得到的完整废光伏板固定在热解托架上，热解托架包括若干层，每层放置一块完整废光伏板，完整废光伏板的玻璃板面朝下，硅片面朝上，将放置完整废光伏板的热解托架整体放置在传送带上，依次通过密闭热解系统的预热区、主热解区以及冷却降温区进行梯次解构热处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210412747.2A CN114871237A (zh) | 2022-04-19 | 2022-04-19 | 一种废晶硅光伏组件连续式热解处理的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210412747.2A CN114871237A (zh) | 2022-04-19 | 2022-04-19 | 一种废晶硅光伏组件连续式热解处理的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114871237A true CN114871237A (zh) | 2022-08-09 |
Family
ID=82670699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210412747.2A Pending CN114871237A (zh) | 2022-04-19 | 2022-04-19 | 一种废晶硅光伏组件连续式热解处理的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114871237A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115770780A (zh) * | 2022-12-14 | 2023-03-10 | 中国矿业大学 | 一种废弃光伏组件中硅片的分离回收方法 |
| CN117299740B (zh) * | 2023-11-30 | 2024-02-06 | 光大环保技术装备（常州）有限公司 | 废旧电池回收系统及控制方法 |
Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6063995A (en) * | 1998-07-16 | 2000-05-16 | First Solar, Llc | Recycling silicon photovoltaic modules |
| CN202316491U (zh) * | 2011-11-07 | 2012-07-11 | 英利集团有限公司 | 光伏组件的回收设备 |
| US8435826B1 (en) * | 2008-10-06 | 2013-05-07 | Stion Corporation | Bulk sulfide species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| CN103978021A (zh) * | 2014-05-08 | 2014-08-13 | 刘景洋 | 一种废晶体硅太阳能电池板拆解回收处理方法 |
| CN104878205A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-09-02 | 昆明理工大学 | 一种回收废旧电路板中有价金属的方法 |
| CN106734067A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-31 | 中南大学 | 一种低碳高效的废电路板全资源化清洁回收方法 |
| CN110328216A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-15 | 晶科能源有限公司 | 一种光伏组件回收方法 |
| CN110484748A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-11-22 | 中南大学 | 一种从废弃线路板中选择性回收银的方法 |
| CN110538862A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-12-06 | 苏州腾晖光伏技术有限公司 | 一种废旧光伏组件回收装置及其回收方法 |
| CN110624936A (zh) * | 2019-09-27 | 2019-12-31 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种实现硅片完整性回收的废弃光伏组件拆解方法 |
| CN110743892A (zh) * | 2018-07-23 | 2020-02-04 | 荆门市格林美新材料有限公司 | 一种晶硅光伏材料的回收再利用方法 |
| CN110961432A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-07 | 晶科能源有限公司 | 一种光伏组件回收方法及设备 |
| CN111076176A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-28 | 北京京能清洁能源电力股份有限公司北京分公司 | 热解装置 |
| CN111790723A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-20 | 青海黄河上游水电开发有限责任公司光伏产业技术分公司 | 完整玻璃光伏组件的回收方法及装置 |
| CN112133791A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-12-25 | 云南师范大学 | 一种回收光伏组件的方法 |
| CN113857216A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-31 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种废弃光伏组件循环再利用的方法 |
| CN114181747A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-03-15 | 北京工业大学 | 一种废弃有机无机复合材料过热催化转化制备富氢燃气的方法 |
-
2022
- 2022-04-19 CN CN202210412747.2A patent/CN114871237A/zh active Pending
Patent Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6063995A (en) * | 1998-07-16 | 2000-05-16 | First Solar, Llc | Recycling silicon photovoltaic modules |
| US8435826B1 (en) * | 2008-10-06 | 2013-05-07 | Stion Corporation | Bulk sulfide species treatment of thin film photovoltaic cell and manufacturing method |
| CN202316491U (zh) * | 2011-11-07 | 2012-07-11 | 英利集团有限公司 | 光伏组件的回收设备 |
| CN103978021A (zh) * | 2014-05-08 | 2014-08-13 | 刘景洋 | 一种废晶体硅太阳能电池板拆解回收处理方法 |
| CN104878205A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-09-02 | 昆明理工大学 | 一种回收废旧电路板中有价金属的方法 |
| CN106734067A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-31 | 中南大学 | 一种低碳高效的废电路板全资源化清洁回收方法 |
| CN110743892A (zh) * | 2018-07-23 | 2020-02-04 | 荆门市格林美新材料有限公司 | 一种晶硅光伏材料的回收再利用方法 |
| CN110328216A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-15 | 晶科能源有限公司 | 一种光伏组件回收方法 |
| CN110484748A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-11-22 | 中南大学 | 一种从废弃线路板中选择性回收银的方法 |
| CN110538862A (zh) * | 2019-09-26 | 2019-12-06 | 苏州腾晖光伏技术有限公司 | 一种废旧光伏组件回收装置及其回收方法 |
| CN110624936A (zh) * | 2019-09-27 | 2019-12-31 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种实现硅片完整性回收的废弃光伏组件拆解方法 |
| CN110961432A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-07 | 晶科能源有限公司 | 一种光伏组件回收方法及设备 |
| CN111076176A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-28 | 北京京能清洁能源电力股份有限公司北京分公司 | 热解装置 |
| CN111790723A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-20 | 青海黄河上游水电开发有限责任公司光伏产业技术分公司 | 完整玻璃光伏组件的回收方法及装置 |
| CN112133791A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-12-25 | 云南师范大学 | 一种回收光伏组件的方法 |
| CN113857216A (zh) * | 2021-09-29 | 2021-12-31 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种废弃光伏组件循环再利用的方法 |
| CN114181747A (zh) * | 2021-10-21 | 2022-03-15 | 北京工业大学 | 一种废弃有机无机复合材料过热催化转化制备富氢燃气的方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115770780A (zh) * | 2022-12-14 | 2023-03-10 | 中国矿业大学 | 一种废弃光伏组件中硅片的分离回收方法 |
| CN117299740B (zh) * | 2023-11-30 | 2024-02-06 | 光大环保技术装备（常州）有限公司 | 废旧电池回收系统及控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114871237A (zh) | 一种废晶硅光伏组件连续式热解处理的方法 | |
| Xu et al. | Global status of recycling waste solar panels: A review | |
| Rathore et al. | Strategic overview of management of future solar photovoltaic panel waste generation in the Indian context | |
| Wang et al. | Pyrolysis-based separation mechanism for waste crystalline silicon photovoltaic modules by a two-stage heating treatment | |
| CN114871252B (zh) | 一种用于光伏组件回收的热解装置 | |
| EP2998038A1 (en) | Method and apparatus for detaching glass form a mono- or polycrystalline silicon-based photovoltaic panel | |
| TW201100471A (en) | Method for pyrolyzing organic polymer to classify and recycle substrate and apparatus thereof | |
| CN111570463B (zh) | 一种废弃太阳能电池板资源化处理方法及装置 | |
| CN105355709B (zh) | 一种晶体硅太阳电池组件的玻璃分离方法 | |
| CN106734067A (zh) | 一种低碳高效的废电路板全资源化清洁回收方法 | |
| CN114602953A (zh) | 一种热辅助机械拆解光伏组件的方法 | |
| Pagnanelli et al. | Photovoltaic panel recycling: from type-selective processes to flexible apparatus for simultaneous treatment of different types | |
| CN112133791A (zh) | 一种回收光伏组件的方法 | |
| CN106319222A (zh) | 一种铜铟镓硒光伏组件的回收方法 | |
| CN114798693A (zh) | 一种基于超临界流体的废旧光伏组件回收方法 | |
| CN111014229B (zh) | 一种利用燃料电池余热的热解回收装置及工作方法 | |
| CN108339831B (zh) | 硅太阳电池的处置方法 | |
| CN212143878U (zh) | 一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板系统 | |
| CN114181720A (zh) | 煤化工二氧化碳捕集再利用工艺 | |
| CN106623340B (zh) | 一种废旧线路板裂解工艺及裂解装置 | |
| Mulazzani et al. | Recycling of c-Si PV modules: an energy analysis and further improvements | |
| TWI722963B (zh) | 光電面板膠合物處理系統 | |
| CN115770780A (zh) | 一种废弃光伏组件中硅片的分离回收方法 | |
| CN113184825A (zh) | 一种食用菌废料处理协同改性磷石膏的装置及方法 | |
| CN111112301A (zh) | 一种利用等离子技术处理废旧光伏电池板系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220809 |