CN114990333A - 太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法 - Google Patents

太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法，包括以下步骤：S1：将需要回收高纯硅和贵重金属的太阳能电池片进行清洗，将清洗后的太阳能电池片进行清洗沥干；S2：将步骤S1中清洗后沥干的太阳能电池片进行预浸处理，即对太阳能电池片进行材料分级处理，再得到正极材料颗粒，将正极材料颗粒放到预浸液料中进行预浸处理，再加入硫酸。再进行压滤加工处理，压滤处理后再进行提纯处理，即可得到含有贵重金属的溶液；从而达到了高效地对硅基片进行分离的效果，实现了便于对对太阳能电池片的贵重金属(有价金属)进行高效回收的目标，缓解了对环境造成的威胁，不仅利于了环保，而且极大地节约了成本。

Description

太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法
技术领域
本发明涉及电池回收技术领域，尤其涉及太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法。
背景技术
太阳能电池片分为晶硅类和非晶硅类，其中晶硅类电池片又可以分为单晶电池片和多晶电池片，单晶硅的效率较多晶硅也有区别，太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测—表面制绒及酸洗—扩散制结—去磷硅玻璃—等离子刻蚀及酸洗—镀减反射膜—丝网印刷—快速烧结等，晶体硅太阳能电池片是光伏组件的基本组成部分，有银的栅线电极，四氮化硅的防反射膜，硅的基片和刷有的铝浆料的背部电极，太阳能电池片的正极、负极、隔膜、电解质等材料中含有大量的贵重金属、有价金属，不同动力电池正极材料中所含的有价金属成分不同，其中潜在价值最高的金属包括钴、锂、镍等。
太阳能电池片对环境造成的威胁非常大，现有的废旧电池处理方式难以对太阳能电池片的硅和贵重金属进行高效地回收，从而不利于重复循环的利用，不仅不利于环保，且不利于节约成本。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法，解决了太阳能电池片对环境造成的威胁非常大，现有的废旧电池处理方式难以对太阳能电池片的硅和贵重金属进行高效地回收，从而不利于重复循环的利用，不仅不利于环保，且不利于节约成本的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法，包括以下步骤：
S1：将需要回收高纯硅和贵重金属的太阳能电池片进行清洗，将清洗后的太阳能电池片进行清洗沥干；
S2：将步骤S1中清洗后沥干的太阳能电池片进行预浸处理，即对太阳能电池片进行材料分级处理，再得到正极材料颗粒，将正极材料颗粒放到预浸液料中进行预浸处理，再加入硫酸；
S3：将步骤S2预浸处理后的太阳能电池片在恒温的环境中置于恒温的碱性液料内，进行浸入处理，进行反应，反应结束后将太阳能电池片取出，使得含硅的电池片表面铝金属去除，将去除了铝的太阳能电池片放入酸性浸提液中浸提银；
S4：将步骤S3中浸入处理后含有铝的碱液进行循环利用，作为基础的浸提液，对该基础的提取液进行加压处理，并对加压后的提取液进行加热，并进行搅拌处理，在搅拌同时加入氧化剂，在搅拌过程中加入硫酸；
S5：将步骤S4中加入硫酸反应后的提取液继续加压，使得固液分离，在浸出完毕后，将整体固液料降温至九十摄氏度后恒温处理，再进行压滤加工处理，压滤处理后再进行提纯处理，即可得到含有贵重金属的溶液。
优选的，所述步骤S1中对需要回收高纯硅和贵重金属的太阳能电池片进行清洗，是采用超声波进行清洗。
优选的，所述步骤S4中对基础的提取液进行加压处理是通过加压釜进行加压浸出。
优选的，所述步骤S4中进行搅拌处理需要在加压后的提取液加热至九十摄氏度之后，而再搅拌处理的同时加入的氧化剂为氧气。
优选的，所述步骤S4中进行搅拌处理的过程中，需要持续地加压，使得压强保持在1MPa±0.3MPa。
优选的，所述步骤S4中进行搅拌处理的过程中假如的硫酸质量为预计算理论上消耗量的1.5倍。
优选的，所述步骤S5中将整体固液料降温至九十摄氏度后恒温处理再进行压滤加工处理是通过压滤机。
优选的，所述步骤S5中压滤处理后再进行提纯处理是采用萃取除杂和萃取提纯的方式来萃取得到含有贵重金属的溶液。
优选的，所述步骤S2中对正极材料颗粒放到预浸液料中进行预浸处理的温度在为九十摄氏度正负五摄氏度，液料与颗粒料的质量比为十至二十比一。
优选的，所述步骤S2中对正极材料颗粒放到预浸液料中进行预浸处理的时间一个小时到一个半小时之间，所述步骤S2中加入的硫酸的酸度PH值为4至5。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法，通过先将太阳能电池片进行清洗，再进行清洗沥干，进行预浸处理，即对太阳能电池片进行材料分级处理，再得到正极材料颗粒，将正极材料颗粒放到预浸液料中进行预浸处理，再加入硫酸，再将太阳能电池片在恒温的环境中置于恒温的碱性液料内，进行浸入处理，进行反应，反应结束后将太阳能电池片取出，使得含硅的电池片表面铝金属去除，将去除了铝的太阳能电池片放入酸性浸提液中浸提银，对浸入处理后含有铝的碱液进行循环利用，作为基础的浸提液，对该基础的提取液进行加压处理，并对加压后的提取液进行加热，并进行搅拌处理，在搅拌同时加入氧化剂，在搅拌过程中加入硫酸，之后继续加压，使得固液分离，在浸出完毕后，将整体固液料降温至九十摄氏度后恒温处理，再进行压滤加工处理，压滤处理后再进行提纯处理，即可得到含有贵重金属的溶液；从而达到了高效地对硅基片进行分离的效果，实现了便于对对太阳能电池片的贵重金属(有价金属)进行高效回收的目标，缓解了对环境造成的威胁，不仅利于了环保，而且极大地节约了成本。
附图说明
图1为本发明步骤示意图。
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。
实施例：参照图1，太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法，包括以下步骤：
S1：将需要回收高纯硅和贵重金属的太阳能电池片进行清洗，将清洗后的太阳能电池片进行清洗沥干；
S2：将步骤S1中清洗后沥干的太阳能电池片进行预浸处理，即对太阳能电池片进行材料分级处理，再得到正极材料颗粒，将正极材料颗粒放到预浸液料中进行预浸处理，再加入硫酸；
S3：将步骤S2预浸处理后的太阳能电池片在恒温的环境中置于恒温的碱性液料内，进行浸入处理，进行反应，反应结束后将太阳能电池片取出，使得含硅的电池片表面铝金属去除，将去除了铝的太阳能电池片放入酸性浸提液中浸提银；
S4：将步骤S3中浸入处理后含有铝的碱液进行循环利用，作为基础的浸提液，对该基础的提取液进行加压处理，并对加压后的提取液进行加热，并进行搅拌处理，在搅拌同时加入氧化剂，在搅拌过程中加入硫酸；
S5：将步骤S4中加入硫酸反应后的提取液继续加压，使得固液分离，在浸出完毕后，将整体固液料降温至九十摄氏度后恒温处理，再进行压滤加工处理，压滤处理后再进行提纯处理，即可得到含有贵重金属的溶液。
本发明中，步骤S1中对需要回收高纯硅和贵重金属的太阳能电池片进行清洗，是采用超声波进行清洗。
本发明中，步骤S4中对基础的提取液进行加压处理是通过加压釜进行加压浸出。
本发明中，步骤S4中进行搅拌处理需要在加压后的提取液加热至九十摄氏度之后，而再搅拌处理的同时加入的氧化剂为氧气。
本发明中，步骤S4中进行搅拌处理的过程中，需要持续地加压，使得压强保持在1MPa±0.3MPa。
本发明中，步骤S4中进行搅拌处理的过程中假如的硫酸质量为预计算理论上消耗量的1.5倍。
本发明中，步骤S5中将整体固液料降温至九十摄氏度后恒温处理再进行压滤加工处理是通过压滤机。
本发明中，步骤S5中压滤处理后再进行提纯处理是采用萃取除杂和萃取提纯的方式来萃取得到含有贵重金属的溶液。
本发明中，步骤S2中对正极材料颗粒放到预浸液料中进行预浸处理的温度在为九十摄氏度正负五摄氏度，液料与颗粒料的质量比为十至二十比一。
本发明中，步骤S2中对正极材料颗粒放到预浸液料中进行预浸处理的时间一个小时到一个半小时之间，步骤S2中加入的硫酸的酸度PH值为4至5。
综上所述，该太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法，通过先将太阳能电池片进行清洗，再进行清洗沥干，进行预浸处理，即对太阳能电池片进行材料分级处理，再得到正极材料颗粒，将正极材料颗粒放到预浸液料中进行预浸处理，再加入硫酸，再将太阳能电池片在恒温的环境中置于恒温的碱性液料内，进行浸入处理，进行反应，反应结束后将太阳能电池片取出，使得含硅的电池片表面铝金属去除，将去除了铝的太阳能电池片放入酸性浸提液中浸提银，对浸入处理后含有铝的碱液进行循环利用，作为基础的浸提液，对该基础的提取液进行加压处理，并对加压后的提取液进行加热，并进行搅拌处理，在搅拌同时加入氧化剂，在搅拌过程中加入硫酸，之后继续加压，使得固液分离，在浸出完毕后，将整体固液料降温至九十摄氏度后恒温处理，再进行压滤加工处理，压滤处理后再进行提纯处理，即可得到含有贵重金属的溶液；从而达到了高效地对硅基片进行分离的效果，实现了便于对对太阳能电池片的贵重金属(有价金属)进行高效回收的目标，缓解了对环境造成的威胁，不仅利于了环保，而且极大地节约了成本，解决了太阳能电池片对环境造成的威胁非常大，现有的废旧电池处理方式难以对太阳能电池片的硅和贵重金属进行高效地回收，从而不利于重复循环的利用，不仅不利于环保，且不利于节约成本的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将需要回收高纯硅和贵重金属的太阳能电池片进行清洗，将清洗后的太阳能电池片进行清洗沥干；
S2：将步骤S1中清洗后沥干的太阳能电池片进行预浸处理，即对太阳能电池片进行材料分级处理，再得到正极材料颗粒，将正极材料颗粒放到预浸液料中进行预浸处理，再加入硫酸；
S3：将步骤S2预浸处理后的太阳能电池片在恒温的环境中置于恒温的碱性液料内，进行浸入处理，进行反应，反应结束后将太阳能电池片取出，使得含硅的电池片表面铝金属去除，将去除了铝的太阳能电池片放入酸性浸提液中浸提银；
S4：将步骤S3中浸入处理后含有铝的碱液进行循环利用，作为基础的浸提液，对该基础的提取液进行加压处理，并对加压后的提取液进行加热，并进行搅拌处理，在搅拌同时加入氧化剂，在搅拌过程中加入硫酸；
S5：将步骤S4中加入硫酸反应后的提取液继续加压，使得固液分离，在浸出完毕后，将整体固液料降温至九十摄氏度后恒温处理，再进行压滤加工处理，压滤处理后再进行提纯处理，即可得到含有贵重金属的溶液。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法，其特征在于，所述步骤S1中对需要回收高纯硅和贵重金属的太阳能电池片进行清洗，是采用超声波进行清洗。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法，其特征在于，所述步骤S4中对基础的提取液进行加压处理是通过加压釜进行加压浸出。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法，其特征在于，所述步骤S4中进行搅拌处理需要在加压后的提取液加热至九十摄氏度之后，而再搅拌处理的同时加入的氧化剂为氧气。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法，其特征在于，所述步骤S4中进行搅拌处理的过程中，需要持续地加压，使得压强保持在1MPa±0.3MPa。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法，其特征在于，所述步骤S4中进行搅拌处理的过程中假如的硫酸质量为预计算理论上消耗量的1.5倍。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法，其特征在于，所述步骤S5中将整体固液料降温至九十摄氏度后恒温处理再进行压滤加工处理是通过压滤机。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法，其特征在于，所述步骤S5中压滤处理后再进行提纯处理是采用萃取除杂和萃取提纯的方式来萃取得到含有贵重金属的溶液。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法，其特征在于，所述步骤S2中对正极材料颗粒放到预浸液料中进行预浸处理的温度在为九十摄氏度正负五摄氏度，液料与颗粒料的质量比为十至二十比一。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池片高纯硅和贵重金属循环利用方法，其特征在于，所述步骤S2中对正极材料颗粒放到预浸液料中进行预浸处理的时间一个小时到一个半小时之间，所述步骤S2中加入的硫酸的酸度PH值为4至5。
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