KR101747912B1 - Crystalline silicon unusable solar module recycling process method and single system for performing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 단일 시스템이, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 재활용하기 위한 공정을 수행하는 방법에 있어서, (a) 상수저장탱크에 미리 저장되어 있는 상수도로 1차 정제 과정 및 2차 정제 과정을 수행하여 증류수를 제조하는 순수 제조 단계; (b) 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 염산 및 과수와 반응시킨 후, 반응에 따라 생성된 용액으로부터 주석(Sn)과 납(Pb)을 추출 및 분리하여, 구리(Cu)를 회수하는 리본와이어 소재 회수 단계; 및 (c) 상기 리본와이어 소재가 회수된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 1차 반응, 2차 반응 및 3차 반응시킨 후, 실리콘 웨이퍼를 회수하고, 반응에 따라 생성된 용액에 염화나트륨(NaCl)을 첨가하여 석출되는 염화은(AgCl)을 통해 은(Ag)을 회수하는 웨이퍼 소재 회수 단계를 포함하는, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, a single crystalline silicon solar photovoltaic module recycling process system comprises a process for performing a process for recycling a crystalline silicon solar photovoltaic module, comprising the steps of: (a) A pure water preparation step of preparing distilled water by performing a first refining step and a second refining step with a water supply; (b) a ribbon wire material for recovering copper (Cu) by extracting and separating tin (Sn) and lead (Pb) from a solution produced by reacting the crystalline silicon solar photovoltaic module with hydrochloric acid and fruit juice, Recovery step; And (c) a step of subjecting the crystalline silicon solar photovoltaic module recovered from the ribbon wire material to a first reaction, a second reaction and a third reaction, recovering the silicon wafer, and adding sodium chloride (NaCl) And recovering the silver (Ag) via silver chloride (AgCl) which is added and precipitated. The present invention also provides a method of recycling a crystalline silicon photovoltaic module recycling process.

Figure R1020170007071
Figure R1020170007071

Description

결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 방법 및 이를 수행하는 단일 시스템{CRYSTALLINE SILICON UNUSABLE SOLAR MODULE RECYCLING PROCESS METHOD AND SINGLE SYSTEM FOR PERFORMING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a process for recycling a crystalline silicon photovoltaic module, and a single system for performing the same. [0002]

본 발명은 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 방법 및 이를 수행하는 단일 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 다량의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 대하여 공정에 필요한 순수 제조, 리본와이어 소재 회수 및 웨이퍼 소재 회수 공정 각각에 대한 시스템이 별도로 요구되지 않고, 단일 시스템으로 재활용 공정에 필요한 순수 제조, 리본와이어 소재 회수 및 웨이퍼 소재 회수가 가능하도록 함으로써, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용에 대한 저비용 고효율의 공정을 구현하고자 하는 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 방법 및 이를 수행하는 단일 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for recycling a crystalline silicon photovoltaic module and a single system for performing the same. More particularly, the present invention relates to a method for manufacturing a crystalline silicon solar photovoltaic module, No system is required for each recovery process. Low cost, high efficiency process for recycling crystalline silicon solar photovoltaic modules is realized by making pure water, ribbon wire material recovery and wafer material recovery necessary for recycling process as a single system. The present invention relates to a crystalline silicon photovoltaic module recycling process method and a single system for performing the same.

최근, 에너지 고갈에 대한 문제가 대두되면서, 대체에너지에 대한 연구가 활발해지고, 이에 따른 신재생에너지 산업 시장이 확대됨에 따라 신재생에너지 산업 중 하나인 태양전지 산업이 크게 이슈되고 있으며, 국내 일부 지역에서는 실생활에 도입을 하고 있다.Recently, as the issue of energy depletion has emerged, research on alternative energy has become active, and as a result, the market for renewable energy industry has been expanded. Therefore, the solar cell industry, one of the renewable energy industries, Is introduced in real life.

하지만, 태양전지 개발에 대한 연구는 끊임없이 이뤄지고 있는 반면, 수명을 다한 태양전지의 처분에 대한 연구는 이뤄지지 않고 있으며, 유리, 알루미늄, 실리콘, 구리, 은 등으로 구성되어 90% 이상이 재활용 가능한 태양전지임에도 불구하고, 사용 불가능한 태양전지 모듈의 대부분이 매립 처분되고 있는 실정이다.However, studies on the development of solar cells are being carried out constantly, but studies on the disposal of solar cells that have reached the end of their useful life have not been conducted, and more than 90% of recyclable solar cells composed of glass, aluminum, silicon, Most of the unusable solar cell modules are disposed of in landfills.

또한, 현재까지 개발된 태양광 폐모듈 재활용 공정의 경우, 반응 및 세척 과정에서 요구되는 순수 제조 공정, 리본와이어 소재 회수 공정 및 웨이퍼 소재 공정이 각각 별도의 시스템 또는 장비에서 수행되어야 함에 따라, 다량의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 처리 시, 재활용 공정을 수행하는 데에 있어, 상당한 시간의 소비 및 고액의 비용이 요구된다는 단점이 있다.Further, in the case of the recycling process of the photovoltaic module developed so far, since the pure water production process, the ribbon wire material recovery process, and the wafer material process required in the reaction and cleaning processes must be performed in separate systems or equipment, There is a disadvantage that considerable time consumption and a large amount of cost are required in carrying out the recycling process in the treatment of the crystalline silicon solar photovoltaic module.

따라서, 단일 시스템으로 다량의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 대하여 리본와이어 소재 회수 및 웨이퍼 소재 회수가 가능하도록 하는 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 단일 시스템에 대한 요구가 점차 증대되고 있으며, 상술한 문제점을 해결하기 위한 방안이 시급한 실정이다.Accordingly, there is an increasing demand for a single system for recycling a crystalline silicon photovoltaic module, which enables the recovery of the ribbon wire material and the recovery of the wafer material for a large amount of crystalline silicon solar photovoltaic modules with a single system. There is a pressing need to solve this problem.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다량의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 대하여 공정에 필요한 순수 제조, 리본와이어 소재 회수 및 웨이퍼 소재 회수 공정 각각에 대한 시스템이 별도로 요구되지 않고, 단일 시스템으로 재활용 공정에 필요한 순수 제조, 리본와이어 소재 회수 및 웨이퍼 소재 회수가 가능하도록 함으로써, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용에 대한 저비용 고효율의 공정을 구현하고자 하는 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 방법 및 이를 수행하는 단일 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a manufacturing method of a crystalline silicon solar photovoltaic module, which does not require a system for pure water production, ribbon wire material recovery, Recycling process of crystalline silicon photovoltaic module to realize low cost and high efficiency process for recycling crystalline silicon solar photovoltaic module by making pure system for recycling process, recovery of ribbon wire material and recovery of wafer material by single system And to provide a single system for performing this.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood from the following description.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 단일 시스템이, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 재활용하기 위한 공정을 수행하는 방법에 있어서, (a) 상수저장탱크에 미리 저장되어 있는 상수도로 1차 정제 과정 및 2차 정제 과정을 수행하여 증류수를 제조하는 순수 제조 단계; (b) 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 염산 및 과수와 반응시킨 후, 반응에 따라 생성된 용액으로부터 주석(Sn)과 납(Pb)을 추출 및 분리하여, 구리(Cu)를 회수하는 리본와이어 소재 회수 단계; 및 (c) 상기 리본와이어 소재가 회수된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 1차 반응, 2차 반응 및 3차 반응시킨 후, 실리콘 웨이퍼를 회수하고, 반응에 따라 생성된 용액에 염화나트륨(NaCl)을 첨가하여 석출되는 염화은(AgCl)을 통해 은(Ag)을 회수하는 웨이퍼 소재 회수 단계를 포함하는, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for recycling a crystalline silicon solar photovoltaic module, comprising the steps of: (a) A pure water producing step of preparing distilled water by performing a first refining step and a second refining step with a tap water stored in advance in a storage tank; (b) a ribbon wire material for recovering copper (Cu) by extracting and separating tin (Sn) and lead (Pb) from a solution produced by reacting the crystalline silicon solar photovoltaic module with hydrochloric acid and fruit juice, Recovery step; And (c) a step of subjecting the crystalline silicon solar photovoltaic module recovered from the ribbon wire material to a first reaction, a second reaction and a third reaction, recovering the silicon wafer, and adding sodium chloride (NaCl) And recovering the silver (Ag) via silver chloride (AgCl) which is added and precipitated. The present invention also provides a method of recycling a crystalline silicon photovoltaic module recycling process.

상기 (a) 단계에서, 상기 1차 정제 과정은, 마이크로 필터 및 활성탄 필터를 이용하여 정제하는 것을 특징으로 하고, 상기 2차 정제 과정은, 이온교환수지를 이용하여 정제하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the step (a), the first purification process may be performed using a microfilter and an activated carbon filter, and the second purification process may be performed using an ion exchange resin .

상기 (c) 단계에서, 상기 1차 반응은, 상기 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 질산 30 중량% 용액과 반응시키는 것을 특징으로 하고, 상기 2차 반응은, 상기 1차 반응 과정이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 불산 1 내지 10 중량% 용액 및 염산 10 내지 30 중량% 용액과 반응시키는 것을 특징으로 하고, 상기 3차 반응은, 상기 2차 반응 과정이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 혼합산 용액과 반응시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In the step (c), the first reaction is performed by reacting the crystalline silicon photovoltaic module with a 30 wt% solution of nitric acid, wherein the second reaction is performed by using a crystalline silicon solar cell Wherein the photocatalytic module is reacted with a solution of 1-10% by weight of hydrofluoric acid and a solution of 10-30% by weight of hydrochloric acid, wherein the third step is a step of reacting the crystalline silicon photovoltaic module with the second- And the like.

상기 (a) 단계는, 상기 2차 정제 과정이 완료되면, 정제된 증류수를 80 내지 90 ℃로 가열하여 저장하는 단계를 포함할 수 있다.The step (a) may include heating the purified distilled water to 80 to 90 ° C after the completion of the second purification process.

상기 (b) 단계는, 상기 반응에 따라 생성된 용액으로부터의 주석(Sn)과 납(Pb)의 분리가 완료되면, 주석(Sn)과 납(Pb)이 분리된 잔여 용액에 대하여 이온 농도 구배를 최소화하기 위한 교반을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.The step (b) may further include, after completion of the separation of tin (Sn) and lead (Pb) from the solution produced according to the reaction, In order to minimize the amount of agitation.

상기 (c) 단계는, 상기 염화나트륨(NaCl) 첨가 후 염화은(AgCl) 석출 과정에서, 상기 염화나트륨(NaCl)이 첨가된 용액에 대하여 이온 농도 구배를 최소화하기 위한 교반을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.The step (c) may include a step of performing stirring for minimizing an ion concentration gradient in the solution to which sodium chloride (NaCl) is added during the precipitation of silver chloride after the addition of sodium chloride (NaCl) .

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상수저장탱크에 미리 저장되어 있는 상수도로 1차 정제 과정 및 2차 정제 과정을 수행하여 증류수를 제조하는 순수 제조부; 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 염산 및 과수와 반응시킨 후, 반응에 따라 생성된 용액으로부터 주석(Sn)과 납(Pb)을 추출 및 분리하여, 구리(Cu)를 회수하는 리본와이어 소재 회수부; 및 상기 리본와이어 소재가 회수된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 1차 반응, 2차 반응 및 3차 반응시킨 후, 실리콘 웨이퍼를 회수하고, 반응에 따라 생성된 용액에 염화나트륨(NaCl)을 첨가하여 석출되는 염화은(AgCl)을 통해 은(Ag)을 회수하는 웨이퍼 소재 회수부를 포함하는, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 단일 시스템이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a pure water producing unit for producing distilled water by performing a first refining process and a second refining process with a tap water stored in advance in a constant storage tank; A ribbon wire material recovery unit for recovering copper (Cu) by reacting the crystalline silicon solar photovoltaic module with hydrochloric acid and fruit juice, extracting and separating tin (Sn) and lead (Pb) from the solution produced according to the reaction; And a crystalline silicon solar photovoltaic module in which the ribbon wire material is recovered is subjected to a first reaction, a second reaction and a third reaction, and then a silicon wafer is recovered, and sodium chloride (NaCl) A single material recycling process for a crystalline silicon photovoltaic module recycling process is provided, including a wafer material recovery section for recovering silver (Ag) through silver chloride (AgCl).

상기 순수 제조부에서, 상기 1차 정제 과정은, 마이크로 필터 및 활성탄 필터를 이용하여 정제하는 것을 특징으로 하고, 상기 2차 정제 과정은, 이온교환수지를 이용하여 정제하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the pure water producing unit, the first purification step may be characterized by using a micro filter and an activated carbon filter, and the second purification step may be performed using an ion exchange resin.

상기 웨이퍼 소재 회수부에서, 상기 1차 반응은, 상기 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 질산 30 중량% 용액과 반응시키는 것을 특징으로 하고, 상기 2차 반응은, 상기 1차 반응 과정이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 불산 1 내지 10 중량% 용액 및 염산 10 내지 30 중량% 용액과 반응시키는 것을 특징으로 하고, 상기 3차 반응은, 상기 2차 반응 과정이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 혼합산 용액과 반응시키는 것을 특징으로 할 수 있다.Wherein the first reaction is performed by reacting the crystalline silicon solar photovoltaic module with a 30 wt% solution of nitric acid, wherein the second reaction is performed by a crystalline silicon solar cell Wherein the photocatalytic module is reacted with a solution of 1-10% by weight of hydrofluoric acid and a solution of 10-30% by weight of hydrochloric acid, wherein the third step is a step of reacting the crystalline silicon photovoltaic module with the second- And the like.

상기 순수 제조부는, 상기 2차 정제 과정이 완료되면, 정제된 증류수를 80 내지 90 ℃로 가열하여 저장할 수 있다.When the second purification process is completed, the purified water producing unit may store purified distilled water heated to 80 to 90 캜.

상기 리본와이어 소재 회수부는, 상기 반응에 따라 생성된 용액으로부터의 주석(Sn)과 납(Pb)의 분리가 완료되면, 주석(Sn)과 납(Pb)이 분리된 잔여 용액에 대하여 이온 농도 구배를 최소화하기 위한 교반을 수행할 수 있다.The ribbon wire material collecting part may collect the tin (Sn) and the lead (Pb) from the solution produced according to the reaction, after the separation of tin (Sn) and lead (Pb) Can be performed.

상기 웨이퍼 소재 회수부는, 상기 염화나트륨(NaCl) 첨가 후 염화은(AgCl) 석출 과정에서, 상기 염화나트륨(NaCl)이 첨가된 용액에 대하여 이온 농도 구배를 최소화하기 위한 교반을 수행할 수 있다.The wafer material collecting part may perform agitation to minimize the ion concentration gradient in the solution to which the sodium chloride (NaCl) is added during the precipitation of silver chloride (AgCl) after the addition of the sodium chloride (NaCl).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정에 있어, 공정에 필요한 순수 제조, 리본와이어 소재 회수 및 웨이퍼 소재 회수 공정이 복수의 시스템이 아닌, 단일 시스템으로 수행되므로, 하나의 시스템으로 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 대한 리본와이어 소재 및 웨이퍼 소재 회수가 모두 가능한 바, 저비용으로 고효율의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정이 가능하다는 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, in the process of recycling crystalline silicon solar photovoltaic modules, pure water production, ribbon wire material recovery, and wafer material recovery processes required for the process are performed in a single system rather than a plurality of systems, The system is capable of recovering the ribbon wire material and the wafer material for the crystalline silicon solar photovoltaic module, and it is possible to recycle the crystalline silicon solar photovoltaic module with high efficiency at low cost.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다량의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈의 투입이 가능한 자동화 장비를 통해 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정이 이루어지므로, 단시간에 다량의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 소재 회수가 가능하며, 인력이 최소한으로 요구되는 바, 기존의 태양광 폐모듈 재활용 공정에 비해 적은 공정 횟수로 다량의 태양광 폐모듈 처리가 가능하며, 편리한 태양광 폐모듈 재활용 공정이 가능하다는 장점이 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a crystalline silicon solar photovoltaic module recycling process is performed through an automated equipment capable of inputting a large amount of crystalline silicon solar photovoltaic modules, so that a large amount of crystalline silicon photovoltaic module The recycling of solar photovoltaic modules can be carried out with a minimum number of manpower and it is possible to process a large amount of solar photovoltaic module with a smaller number of processes than the existing photovoltaic module recycling process. have.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 단일 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 단일 시스템을 구현 가능하도록 하는 자동화 장비의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 순수가 제조되는 과정을 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리본와이어의 소재가 회수되는 과정을 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 소재가 회수되는 과정을 도시한 순서도이다.1 is a view schematically showing a configuration of a single system for recycling a crystalline silicon photovoltaic module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a configuration of an automation apparatus that enables a single system of a crystalline silicon photovoltaic module recycling process to be implemented according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a process of producing pure water according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a process of recovering a material of a ribbon wire according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a process of recovering a wafer according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서에서, 리본와이어 소재 회수부(200) 및 웨이퍼 소재 회수부(300)에 구비되어 있는 3개의 반응조(제1반응조, 제2반응조, 제3반응조)는 산성 용액, 특히, 불산(HF) 용액에 의한 부식을 방지하기 위하여 Poly(Propylene)로 구성되어 있을 수 있다.In this specification, the three reaction vessels (the first reaction vessel, the second reaction vessel, and the third reaction vessel) provided in the ribbon wire material collecting section 200 and the wafer material collecting section 300 are acidic solutions, particularly, hydrofluoric acid (HF) It may be composed of poly (propylene) to prevent corrosion by solution.

본 명세서에서, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 단일 시스템은, 다수의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 동시에 재활용 공정하는 자동화 장비의 단일 시스템에 대한 발명인 것을 고려하여, 다수의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 동시에 각 공정에 투입시키기 위하여, 다수의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈의 이송 및 격납이 가능하도록 하는 트레이가 반드시 요구되는데, 트레이는 산성 용액에 의한 부식을 방지하기 위해, 티타늄(Ti)에 테프론을 코팅한 물질로 구성될 수 있다. 테프론의 경우, 수용성 용매에 사용 가능한 물질인 PVDF(Poly Vinyldienfluoride, 이소불화비닐)로 구성될 수 있다.In this specification, considering that the single crystalline silicon solar photovoltaic module recycling process is an invention for a single system of automated equipment that simultaneously recycles a plurality of crystalline silicon solar photovoltaic modules, a plurality of crystalline silicon solar photovoltaic modules At the same time, a tray is required to transport and store a plurality of crystalline silicon photovoltaic modules in order to be inserted into each process. To prevent corrosion by the acidic solution, the tray is coated with Teflon It can be composed of one substance. In the case of Teflon, it can be composed of PVDF (poly vinylidene fluoride), which is a usable substance for water-soluble solvents.

본 명세서에서, 리본와이어 소재 회수부(200) 및 웨이퍼 소재 회수부(300)에 구비되어 있는 3개의 반응조(제1반응조, 제2반응조, 제3반응조) 및 4개의 세척조(제1세척조, 제2세척조, 제3세척조, 제4세척조)는, 리본와이어 소재 회수 과정과 웨이퍼 소재 회수 과정에서 동일한 장비를 사용하지만, 리본와이어 소재 회수 시에는 다량의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈이 고정된 다수의 트레이가 포함되어 있는 회전발열처리 설비인 원통형의 바렐(barrel)을 이용하고, 웨이퍼 소재 회수 시에는 다량의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈이 고정된 다수의 트레이가 포함되어 있는 바스켓(basket)을 이용할 수 있다.In the present specification, three reaction vessels (first reaction vessel, second reaction vessel, third reaction vessel) and four washing vessels (first vessel, second vessel, and third vessel) provided in the ribbon wire material collecting unit 200 and the wafer material collecting unit 300 The same equipment is used in the ribbon wire material recovery process and the wafer material recovery process. However, when the ribbon wire material is recovered, a large number of crystalline silicon photovoltaic modules are fixed to the tray A barrel having a cylindrical heating barrel and a tray having a plurality of trays secured with a large amount of crystalline silicon photovoltaic modules may be used at the time of recovering the wafer material .

본 명세서에서, 리본와이어 소재 회수부(200) 및 웨이퍼 소재 회수부(300)에 구비되어 있는 4개의 반응조(제1반응조, 제2반응조, 제3반응조, 제4반응조) 및 3개의 여액 반응조(제1여액 반응조, 제2여액 반응조, 제3여액 반응조)에는 산성 용액이 증발됨에 따라 발생하는 유해 가스를 포집하기 위해 각 반응조의 상단에 흄 후드가 설치되어 있을 수 있다. 흄 후드를 통해 포집되는 유해 가스는 세정탑에서 물로 세정한 후 대기에 방류될 수 있다.In this specification, four reaction tanks (first reaction tank, second reaction tank, third reaction tank, fourth reaction tank) and three filtrate reaction tanks (first reaction tank, second reaction tank, third reaction tank, and third reaction tank) provided in the ribbon wire material recovery unit 200 and the wafer material recovery unit 300 In the first filtrate tank, the second filtrate tank, and the third filtrate tank, a fume hood may be installed at the top of each reaction tank to collect harmful gas generated as the acidic solution evaporates. The noxious gas collected through the fume hood can be rinsed with water from the washing tower and discharged to the atmosphere.

본 명세서에서, 각 조의 밑면에는 각 반응조 및 세척조에서 발생하는 산성 용액은 유출 문제를 해결하기 위해, 폐액 탱크로 이송되도록 하는 펌프 및 배관이 구비될 수 있다.In the present specification, the bottom surface of each tank may be provided with a pump and piping for transferring the acidic solution generated in each of the reaction tanks and the washing tanks to the waste tank to solve the problem of spillage.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 단일 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a configuration of a single system for recycling a crystalline silicon photovoltaic module according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 단일 시스템은, 순수 제조부(100), 리본와이어 소재 회수부(200) 및 웨이퍼 소재 회수부(300)를 포함한다.1, a single system for recycling a crystalline silicon solar photovoltaic module according to an embodiment of the present invention includes a pure water producing unit 100, a ribbon wire material collecting unit 200, and a wafer material collecting unit 300 .

먼저, 순수 제조부(100)는 상수도를 상수저장탱크에 미리 저장하고 있을 수 있다. 상수도는, 수돗물 및 이에 준하는 음용할 수 있는 깨끗한 물로, 음료수 외에 요리, 세탁, 목욕 등의 가사용과 소화용, 공업용, 상업용 등으로 사용될 수 있는 물을 의미할 수 있다.First, the pure water producing unit 100 may store the tap water in the water storage tank in advance. The tap water can be tap water and the clean water which can be used for drinking, water which can be used for household use such as cooking, washing and bathing, fire extinguishing, industrial use, commercial use in addition to drinking water.

순수 제조부(100)는 상수저장탱크로부터 상수투입펌프를 통해 미리 저장된 상수도가 투입되면, 마이크로 필터 및 활성탄 필터를 이용한 1차 정제 과정을 수행할 수 있다.The purified water producing unit 100 may perform a first purification process using a microfilter and an activated carbon filter when water is preliminarily stored in the water storage tank through a constant water injection pump.

순수 제조부(100)는 마이크로 필터 및 활성탄 필터를 이용한 1차 정제 과정이 완료되면, 고압의 상수투입펌프를 통해 1차 정제된 상수도를 역삼투 저장탱크로 이송할 수 있다.The pure water producing unit 100 can transfer the first purified water to the reverse osmosis storage tank through the high-pressure water inlet pump when the first purification process using the microfilter and the activated carbon filter is completed.

순수 제조부(100)는 1차 정제된 상수도를 이온교환수지를 이용하여 2차 정제할 수 있다.The purified water producing section 100 can perform secondary purification using the ion exchange resin in the first purified water.

순수 제조부(100)는 2차 정제 완료됨에 따라 제조된 순수를 80 내지 90 ℃로 가열하여 순수저장탱크에 저장할 수 있다.The pure water producing unit 100 may store pure water in the pure water storage tank by heating the pure water produced at the completion of the second purification to 80 to 90 ° C.

순수 제조부(100)는 순수저장탱크에 저장된 순수를 리본와이어 소재 회수부(200) 및 웨이퍼 소재 회수부(300)로 분배할 수 있다. 구체적으로, 리본와이어 소재 회수부(200) 및 웨이퍼 소재 회수부(300)의 각 반응조 및 세척조로 분배할 수 있다.The pure water producing unit 100 can distribute pure water stored in the pure water storage tank to the ribbon wire material collecting unit 200 and the wafer material collecting unit 300. Specifically, it can be distributed to each reaction tank and washing tank of the ribbon wire material collecting unit 200 and the wafer material collecting unit 300.

리본와이어 소재 회수부(200)는 결정질 실리콘 태양광 폐모듈이 투입되면, 투입된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 염산 및 과수와 반응시킬 수 있다.When the crystalline silicon solar photovoltaic module is charged into the ribbon wire material collecting part 200, the charged crystalline silicon photovoltaic module can be reacted with hydrochloric acid and fruit water.

리본와이어 소재 회수부(200)는 결정질 실리콘 태양광 폐모듈과 염산 및 과수와의 반응 후 두차례에 걸쳐 세척 단계를 수행할 수 있다. 두차례의 세척 단계를 통해, 반응 완료 후 남아있는 염산 또는 과수에 의한 결정질 실리콘 태양광 폐모듈의 추가 반응을 방지하거나 반응 후 발생하는 불순물 찌꺼기를 제거할 수 있다.The ribbon wire material collecting unit 200 may perform the washing step twice after the reaction of the crystalline silicon solar photovoltaic module with the hydrochloric acid and the fruit water. Through two washing steps, it is possible to prevent additional reaction of the crystalline silicon photovoltaic module due to the remaining hydrochloric acid or hydrofluoric acid after completion of the reaction, or to remove impurities generated after the reaction.

리본와이어 소재 회수부(200)는 결정질 실리콘 태양광 폐모듈과 염산 및 과수와의 반응이 완료되면, 반응이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 회수할 수 있다.The ribbon wire material collecting unit 200 can collect the crystalline silicon solar photovoltaic module after completion of the reaction between the crystalline silicon solar photovoltaic module and hydrochloric acid and fruit water.

리본와이어 소재 회수부(200)는 결정질 실리콘 태양광 폐모듈과 염산 및 과수와의 반응에 따라 생성된 용액으로부터 침전되는 주석(Sn) 및 납(Pb)을 진공여과장치를 통해 추출하여 분리할 수 있다.The ribbon wire material collecting unit 200 can extract tin (Sn) and lead (Pb) precipitated from the solution produced by the reaction between the crystalline silicon solar photovoltaic module and hydrochloric acid and fruit juice through a vacuum filtration apparatus have.

리본와이어 소재 회수부(200)는 침전된 주석(Sn) 및 납(Pb)가 추출된 후 남아있는 잔여 용액을 여액 저장조에 이송할 수 있다.The ribbon wire material collecting unit 200 can transfer the residual solution remaining after the precipitated tin (Sn) and lead (Pb) are extracted to the filtrate reservoir.

리본와이어 소재 회수부(200)는 주석(Sn)과 납(Pb)이 분리되어 여액 저장조에 이송된 구리(Cu) 이온이 포함되어 있는 잔여 용액에 대해 교반기를 통해 이온 농도 구배를 최소화하기 위한 교반을 수행할 수 있다. 교반기는, 120rpm의 속도로 작동할 수 있으며, 이에 제한하지는 않는다.The ribbon wire material collecting unit 200 is configured to mix the remaining solution containing tin (Sn) and lead (Pb) separated from copper (Cu) ions transferred to the filtrate reservoir by stirring to minimize ion concentration gradient through a stirrer Can be performed. The stirrer may be operated at a speed of 120 rpm, but is not limited thereto.

웨이퍼 소재 회수부(300)는 결정질 실리콘 태양광 폐모듈이 투입되면, 투입된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈과 질산 30 중량% 용액을 반응시키는 1차 반응 과정을 수행할 수 있다.When the crystalline silicon solar photovoltaic module is charged, the wafer material recovery unit 300 may perform a first-order reaction process in which the crystalline silicon solar photovoltaic module is reacted with a 30 wt% solution of nitric acid.

웨이퍼 소재 회수부(300)는 1차 반응이 완료되면, 질산 30 중량% 용액 및 반응 후 발생한 불순물을 세척하는 세척 단계를 수행할 수 있다.When the first reaction is completed, the wafer material recovery unit 300 may perform a cleaning step of washing the 30 wt% solution of nitric acid and impurities generated after the reaction.

웨이퍼 소재 회수부(300)는 1차 반응이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 대해 불산 1 내지 10 중량% 용액 및 염산 10 내지 30 중량% 용액과 반응시키는 2차 반응 과정을 수행할 수 있다.The wafer material recovery unit 300 may perform a secondary reaction process for reacting the crystalline silicon solar photovoltaic module subjected to the first reaction with a solution of 1-10% by weight of hydrofluoric acid and a solution of 10-30% by weight of hydrochloric acid.

웨이퍼 소재 회수부(300)는 2차 반응이 완료되면, 불산 1 내지 10 중량% 용액, 염산 10 내지 30 중량% 용액 및 반응 후 발생한 불순물을 세척하는 세척 단계를 수행할 수 있다.When the second reaction is completed, the wafer material recovery unit 300 may perform a cleaning step of washing a 1 to 10 wt% solution of hydrofluoric acid, a 10 to 30 wt% solution of hydrochloric acid, and impurities generated after the reaction.

웨이퍼 소재 회수부(300)는 2차 반응이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 대해 혼합산 용액과 반응시키는 3차 반응 과정을 수행할 수 있다.The wafer material recovery unit 300 may perform a tertiary reaction process in which a crystalline silicon solar photovoltaic module with a secondary reaction is reacted with a mixed acid solution.

웨이퍼 소재 회수부(300)는 3차 반응이 완료되면, 혼합산 용액 및 반응 후 발생한 불순물을 세척하는 세척 단계를 수행할 수 있으며, 이러한 세척 단계를 다시 한번 수행함으로써, 두차례에 걸친 세척 단계를 수행할 수 있다.When the third reaction is completed, the wafer material recovery unit 300 may perform a washing step of washing the mixed acid solution and impurities generated after the reaction. By repeating this washing step, Can be performed.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 웨이퍼 소재 회수부(300)는 장비 내 반응에 따라 구간이 구분되어 있어, 각각의 반응에 상응하는 구간에서 반응이 수행될 수 있다. 예를 들어, 장비 내에 제 1 반응조, 제 2 반응조, 제 3 반응조가 구분되어 있어, 1차 반응은 제 1 반응조에서 반응하고, 2차 반응은 제2 반응조에서 반응하며, 3차 반응은 제 3 반응조에서 반응할 수 있으며, 세척 단계 또한 이에 상응할 수 있음은 물론이다.According to an embodiment of the present invention, the wafer material recovery unit 300 is divided into sections according to reactions in the equipment, and the reaction can be performed in a section corresponding to each reaction. For example, the first reaction tank, the second reaction tank, and the third reaction tank are divided into a first reaction tank, a second reaction tank, and a third reaction tank. The first reaction is performed in the first reaction tank, the second reaction is performed in the second reaction tank, The reaction may be carried out in a reaction tank, and the washing step may also be equivalent thereto.

웨이퍼 소재 회수부(300)는 세척 단계를 포함한 3차례의 반응 과정이 완료되면, 염화나트륨(NaCl)을 투입하여 3차례의 반응 과정이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈과 염화나트륨(NaCl)을 반응시킬 수 있다. 염화나트륨(NaCl)의 반응 시 교반기를 통해 반응을 촉진시킬 수 있다.The wafer material collecting unit 300 may be operated to perform a three-step reaction process including a washing step, and then a sodium chloride (NaCl) may be added to react the crystalline silicon photovoltaic module and sodium chloride (NaCl) have. In the reaction of sodium chloride (NaCl), the reaction can be accelerated through a stirrer.

웨이퍼 소재 회수부(300)는 결정질 실리콘 태양광 폐모듈과 염화나트륨(NaCl)과의 반응을 통해 참전된 염화은(AgCl)을 진공여과장치로 추출할 수 있다.The wafer material collecting unit 300 can extract the silver chloride (AgCl) collected through the reaction between the crystalline silicon photovoltaic module and sodium chloride (NaCl) by a vacuum filtration apparatus.

웨이퍼 소재 회수부(300)는 염화은(AgCl)의 형태를 통해 은(Ag)이 추출되고 남은 여액을 이송하여 폐액저장탱크에 저장할 수 있다.The wafer material collecting unit 300 can extract the silver (Ag) through the form of silver chloride (AgCl), transfer the remaining filtrate, and store it in the waste liquid storage tank.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 단일 시스템을 구현 가능하도록 하는 자동화 장비의 구성을 도시한 도면이다.FIG. 2 is a view showing a configuration of an automation apparatus that enables a single system of a crystalline silicon photovoltaic module recycling process to be implemented according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 단일 시스템을 구현 가능하도록 하는 자동화 장비는 순수 제조부(100), 리본와이어 소재 회수부(200) 및 웨이퍼 소재 회수부(300)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the automated equipment for implementing a single system for recycling a crystalline silicon solar photovoltaic module according to an embodiment of the present invention includes a pure water producing unit 100, a ribbon wire material collecting unit 200, And a recovery unit (300).

구체적으로, 순수 제조부(100)는 상수저장탱크(110), 마이크로 필터(120), 활성탄 필터(130), 정제수 저장탱크(140), 이온교환수지(150) 및 순수저장탱크(160)를 포함할 수 있다.The pure water producing unit 100 includes a water storage tank 110, a microfilter 120, an activated carbon filter 130, a purified water storage tank 140, an ion exchange resin 150, and a pure water storage tank 160 .

먼저, 상수저장탱크(110)는 순수로 제조하기 위한 상수도를 미리 저장하고 있을 수 있다.First, the constant storage tank 110 may store a tap water for producing pure water in advance.

마이크로 필터(120) 및 활성탄 필터(130)는 상수저장탱크(110)로부터 투입펌프(10)를 통해 투입된 상수도를 1차 정제할 수 있다. 이 때, 마이크로 필터(120) 및 활성탄 필터(130)가 1차 정제 과정을 수행하는 순서는 임의로 변경될 수 있다.The microfilter 120 and the activated carbon filter 130 can firstly purify the tap water supplied from the constant storage tank 110 through the injection pump 10. At this time, the order in which the microfilter 120 and the activated carbon filter 130 perform the first purification process may be arbitrarily changed.

정제수 저장탱크(140)는, 마이크로 필터(12) 및 활성탄 필터(130)를 통해 1차 정제 완료된 상수도가 투입펌프(10)를 통해 투입되면, 1차 정제 완료된 상수도를 저장하고 있을 수 있다.The purified water storage tank 140 may store the first purified purified water when the first purified water is supplied through the microfilter 12 and the activated carbon filter 130 through the injection pump 10.

이온교환수지(150)는 정제수 저장탱크(140)로부터 투입된 1차 정제 완료된 상수도를 2차 정제할 수 있다.The ion exchange resin 150 can secondarily refine the tap water that has been charged from the purified water storage tank 140.

순수저장탱크(160)는 이온교환수지(150)로부터 2차 정제가 완료됨에 따라 순수로 제조된 증류수가 투입되면, 증류수를 저장하고 있을 수 있으며, 투입펌프(10)를 통해 리본와이어 소재 회수부(200) 및 웨이퍼 소재 회수부(300)의 제1반응조(310), 제1세척조(320), 제2반응조(311), 제2세척조(321), 제3반응조(312), 제3세척조(322) 및 제4세척조(323)로 각각 공급할 수 있다.The pure water storage tank 160 may store distilled water when the distilled water produced as pure water is charged as the second purification is completed from the ion exchange resin 150, The first washing tank 320, the second washing tank 311, the second washing tank 321, the third reaction tank 312 and the third washing tank 310 of the wafer 200 and the wafer material collecting unit 300, The second cleaning tank 322, and the fourth cleaning tank 323, respectively.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 순수저장탱크(160)는 순수로 제조된 증류수 저장 시, 증류수를 순수저장탱크(160)에 구비된 히터를 통하여 약 80 내지 90 ℃로 가열하여 저장할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the pure water storage tank 160 may store distilled water at about 80 to 90 캜 through a heater provided in the pure water storage tank 160 when storing distilled water made of purified water.

리본와이어 소재 회수부(200)는 제1반응조(310), 제1세척조(320), 제2반응조(311), 제2세척조(321), 제3반응조(312), 제3세척조(322), 제4세척조(323), 침전조(230), 제1여액 저장조(240) 및 제2여액 저장조(250)를 포함할 수 있다.The ribbon wire material collecting unit 200 includes a first reaction tank 310, a first washing tank 320, a second reaction tank 311, a second washing tank 321, a third reaction tank 312, a third washing tank 322, A fourth washing tank 323, a settling tank 230, a first filtrate storage tank 240, and a second filtrate storage tank 250.

먼저, 리본와이어 소재 회수부(200)의 제1반응조(310), 제1세척조(320), 제2반응조(311), 제2세척조(321), 제3반응조(312), 제3세척조(322) 및 제4세척조(323)는 결정질 실리콘 태양광 폐모듈과 산성 용액과의 반응을 3차례 진행하는 웨이퍼 소재 회수부(300)와 동일한 장비를 이용함에 따라 구성된 장비이므로, 제1반응조(310), 제1세척조(320), 제3반응조(312) 및 제3세척조(322)는 작동하지 않는다. 이에 따라, 리본와이어 소재 회수부(200)는 구성되어 있는 제1반응조(310), 제1세척조(320), 제2반응조(311), 제2세척조(321), 제3반응조(312), 제3세척조(322) 및 제4세척조(323) 중 제2반응조(311), 제2세척조(321) 및 제4세척조(323)만이 작동된다.First, the first reaction tank 310, the first reaction tank 320, the second reaction tank 311, the second reaction tank 321, the third reaction tank 312, and the third reaction tank 313 of the ribbon wire material recovery unit 200 322 and the fourth cleaning tank 323 are constructed by using the same equipment as the wafer material recovery unit 300 that reacts with the acidic solution three times with the crystalline silicon solar photovoltaic module, ), The first washing tank 320, the third washing tank 312, and the third washing tank 322 do not operate. Accordingly, the ribbon wire material collecting unit 200 includes the first reaction tank 310, the first washing tank 320, the second reaction tank 311, the second washing tank 321, the third reaction tank 312, Only the second reaction tank 311, the second cleaning tank 321 and the fourth cleaning tank 323 of the third washing tank 322 and the fourth washing tank 323 are operated.

제2반응조(311)는 투입된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈과 염산 및 과수를 반응시킬 수 있으며, 반응 완료 후, 제2세척조(312)로 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 이송시킬 수 있다.The second reaction vessel 311 can react the charged crystalline silicon solar photovoltaic module with hydrochloric acid and hydrofluoric acid. After the completion of the reaction, the crystalline silicon photovoltaic module can be transferred to the second cleaning bath 312.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2반응조(311)는 다수의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈이 동시에 재활용 공정에 투입되는 경우, 트레이에 고정된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 셀 간의 좁은 공간 내의 산성 용액 분리 효율 저하를 방지하기 위한 오실레이션 장치(20)가 구비되어 있을 수 있다. 트레이는, 다수의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 대한 재활용 공정 시, 다수의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 대해 동시에 재활용 공정이 이뤄질 수 있도록 하는 이송 장치일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the plurality of crystalline silicon solar photovoltaic modules are simultaneously put into the recycling process, the second reaction tank 311 may be filled with an acidic solution in a narrow space between the crystalline silicon solar photovoltaic modules And an oscillation device 20 for preventing a deterioration in separation efficiency may be provided. The tray may be a transport device that allows simultaneous recycling of a plurality of crystalline silicon photovoltaic modules during a recycling process for a plurality of crystalline silicon photovoltaic modules.

제2세척조(312)는 염산 및 과수와 반응이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈이 투입되면, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 반응 후 남아있는 염산 및 과수 또는 불순물을 세척할 수 있다. 또한, 세척 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 제4세척조(323)로 이송시킬 수 있다.When the crystalline silicon solar photovoltaic module, which has been reacted with hydrochloric acid and fruit water, is input, the second cleaning bath 312 can clean the remaining hydrochloric acid, fruit water, or impurities after the reaction with the crystalline silicon solar photovoltaic module. Further, the cleaned crystalline silicon solar photovoltaic module can be transferred to the fourth cleaning bath 323.

제4세척조(323)는 제2세척조(312)로부터 이송된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 다시 한번 세척할 수 있다.The fourth cleaning tank 323 can clean the crystalline silicon solar photovoltaic module conveyed from the second cleaning tank 312 once again.

침전조(230)에서는 결정질 실리콘 태양광 폐모듈과 염산 및 과수가 반응함에 따라 생성된 용액이 이송되어 주석(Sn) 및 납(Pb)이 침전되도록 할 수 있다.In the settling tank 230, the solution produced by reacting the crystalline silicon solar photovoltaic module with hydrochloric acid and / or water may be transferred to precipitate tin (Sn) and lead (Pb).

제1여액 저장조(240)는 침전조(230)에서 침전된 주석(Sn) 및 납(Pb)를 진공여과장치(30)로 추출하여 분리할 수 있으며, 주석(Sn) 및 납(Pb)이 추출된 후의 잔여 용액을 제2여액 저장조(250)에 이송할 수 있다.The first filtrate storage tank 240 can extract the tin (Sn) and lead (Pb) precipitated in the sedimentation tank 230 by the vacuum filtration device 30 and separate the tin (Sn) and lead (Pb) The remaining solution can be transferred to the second filtrate storage tank 250.

제2여액 저장조(250)는 주석(Sn) 및 납(Pb)이 추출된 후의 잔여 용액이 제1여액 저장조(240)로부터 이송되면, 잔여 용액에 포함되어 있는 구리(Cu) 이온 농도의 구배를 최소화하기 위해 교반기(40)를 통해 교반을 수행할 수 있다.The second filtrate storage tank 250 is configured such that when the remaining solution after the extraction of Sn and Pb is transferred from the first filtrate reservoir 240, the gradient of the copper (Cu) ion concentration contained in the remaining solution Stirring can be performed through the stirrer 40 to minimize it.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2여액 저장조(250)에는 전기분해장치가 설치되어 전기분해를 이용한 구리(Cu) 회수가 수행될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an electrolytic device is installed in the second filtrate reservoir 250 so that copper (Cu) recovery using electrolysis can be performed.

웨이퍼 소재 회수부(300)는 제1반응조(310), 제1세척조(320), 제2반응조(311), 제2세척조(321), 제3반응조(312), 제3세척조(322), 제4세척조(323), 제4반응조(330), 제3여액 저장조(340) 및 폐액저장탱크(350)를 포함할 수 있다.The wafer material recovery unit 300 includes a first reaction tank 310, a first cleaning tank 320, a second reaction tank 311, a second cleaning tank 321, a third reaction tank 312, a third cleaning tank 322, A fourth filtration tank 323, a fourth reaction tank 330, a third filtrate storage tank 340, and a waste liquid storage tank 350.

제1반응조(310)는 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 질산 30 중량% 용액과 반응시키는 1차 반응을 수행할 수 있으며, 반응 완료 후, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 제1세척조(320)로 이송시킬 수 있다.The first reaction tank 310 may perform a first reaction in which the crystalline silicon solar photovoltaic module is reacted with a 30 wt% solution of nitric acid. After completion of the reaction, the crystalline silicon photovoltaic module is transferred to the first cleaning bath 320 .

제1세척조(320)는 1차 반응이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 잔존하는 질산 30 중량% 용액 및 불순물을 세척할 수 있으며, 세척이 완료되면, 제2반응조(311)로 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 이송시킬 수 있다.The first cleaning bath 320 can clean the 30 wt% nitric acid solution and the impurities remaining in the crystalline silicon solar photovoltaic module subjected to the first reaction. When the cleaning is completed, the crystalline silicon solar photovoltaic The waste module can be transferred.

제2반응조(311)는 1차 반응이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 불산 1 내지 10 중량% 용액 및 염산 10 내지 30 중량% 용액과 반응시키는 2차 반응을 수행할 수 있으며, 반응 완료 후, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 제2세척조(321)로 이송시킬 수 있다.The second reaction tank 311 may perform a secondary reaction in which the first-order reaction-completed crystalline silicon solar photovoltaic module is reacted with a solution of 1-10% by weight of hydrofluoric acid and a solution of 10-30% by weight of hydrochloric acid. After completion of the reaction, The crystalline silicon solar photovoltaic module can be transferred to the second cleaning bath 321. [

제2세척조(321)는 2차 반응이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 잔존하는 불산 1 내지 10 중량% 용액, 염산 10 내지 30 중량% 용액 및 불순물을 세척할 수 있으며, 세척이 완료되면, 제3반응조(312)로 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 이송시킬 수 있다.The second cleaning bath 321 is capable of cleaning a 1 to 10 wt% solution of hydrofluoric acid, a solution of 10 to 30 wt% of hydrochloric acid, and impurities remaining in the crystalline silicon solar photovoltaic module after the second reaction, 3 reaction vessel 312 to transfer the crystalline silicon photovoltaic module.

제3반응조(312)는 2차 반응이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 혼합산 용액과 반응시키는 3차 반응을 수행할 수 있으며, 반응 완료 후, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 제3세척조(322)로 이송시킬 수 있다.The third reaction vessel 312 can perform a tertiary reaction for reacting the crystalline silicon solar photovoltaic module with the secondary reaction with the mixed acid solution. After completion of the reaction, the crystalline silicon solar photovoltaic module is transferred to the third cleaning bath 322 ).

제3세척조(322)는 3차 반응이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 잔존하는 혼합산 용액 및 불순물을 세척할 수 있으며, 세척이 완료되면, 제4세척조(323)로 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 이송시킬 수 있다.The third cleaning bath 322 can clean mixed acid solution and impurities remaining in the crystalline silicon solar photovoltaic module after the third reaction has been completed. When the cleaning is completed, the fourth cleaning bath 323 can remove the crystalline silicon photovoltaic module .

제4세척조(323)는 3차 반응 및 세척까지 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 대한 최종 세척을 수행할 수 있다.The fourth cleaning bath 323 can perform a final cleaning on the crystalline silicon solar photovoltaic module, which is completed until the third reaction and cleaning.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1반응조(310), 제2반응조(311) 및 제3반응조(312)는 다수의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈이 동시에 재활용 공정에 투입되는 경우, 트레이에 고정된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 셀 간의 좁은 공간 내의 산성 용액 분리 효율 저하를 방지하기 위한 오실레이션 장치(20)가 구비되어 있을 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the first reaction tank 310, the second reaction tank 311, and the third reaction tank 312 are fixed to the tray when a plurality of crystalline silicon solar waste modules are simultaneously introduced into the recycling process. An oscillation device 20 may be provided to prevent deterioration of acidic solution separation efficiency in a narrow space between the crystalline silicon solar photovoltaic module cells.

제4반응조(330)에는 결정질 실리콘 태양광 폐모듈과 다수의 산성 용액과의 반응으로 생성된 잔여 용액이 투입펌프(10)를 통해 이송될 수 있다.In the fourth reaction tank 330, the residual solution generated by the reaction between the crystalline silicon solar photovoltaic module and the plurality of acidic solutions can be transferred through the injection pump 10.

제4반응조(330)는 반응 후 잔여 용액이 투입되면, 투입된 잔여 용액과 첨가된 염화나트륨(NaCl)을 반응시켜, 염화은(AgCl)이 침전되도록 할 수 있다.In the fourth reaction vessel 330, when the remaining solution is supplied after the reaction, the residual solution may be reacted with the added sodium chloride (NaCl) to precipitate silver chloride (AgCl).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제4반응조(330)는 잔여 용액에 포함된 은(Ag) 이온의 농도 구배를 최소화하기 위하여 교반기(40)를 통해 교반을 수행할 수 있으며, 염화은(AgCl) 침전 최적 조건에 따라 히터를 구비하여, 용액의 온도를 유지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the fourth reaction vessel 330 may perform agitation through the agitator 40 to minimize the concentration gradient of the silver (Ag) ions contained in the residual solution, A heater may be provided according to the optimum conditions for precipitation to maintain the temperature of the solution.

제4반응조(330)는 염화은(AgCl)의 침전이 완료되면, 염화나트륨(NaCl)과의 반응이 완료된 용액을 투입펌프(10)를 통해 제3여액 저장조(340)로 이송시킬 수 있다.When the precipitation of silver chloride (AgCl) is completed, the fourth reaction tank 330 can transfer the solution, which has been reacted with sodium chloride (NaCl), to the third filtrate storage tank 340 through the feed pump 10.

제3여액 저장조(340)는 이송된 염화나트륨(NaCl)과의 반응이 완료된 용액으로부터 진공여과장치(30)를 통해 침전된 염화은(AgCl)을 석출할 수 있으며, 염화은(AgCl)을 석출하고 남은 용액을 폐액저장탱크(350)로 이송시킬 수 있다.The third filtrate storage tank 340 can precipitate the silver chloride (AgCl) precipitated through the vacuum filtration device 30 from the solution having been reacted with the sodium chloride (NaCl) transferred thereto, and precipitates silver chloride (AgCl) To the waste liquid storage tank (350).

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 순수가 제조되는 과정을 도시한 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a process of producing pure water according to an embodiment of the present invention.

먼저, 상수저장탱크(110)에 상수도가 미리 저장되어 있을 수 있으며, 저장된 상수도는 투입펌프(10)를 통해 마이크로 필터(120) 또는 활성탄 필터(130)로 투입될 수 있다(S101).First, the tap water may be stored in the constant water storage tank 110, and the stored water may be introduced into the micro filter 120 or the activated carbon filter 130 through the injection pump 10 (S101).

상수저장탱크(110)로부터 상수도가 투입되면(S101), 마이크로 필터(120) 및 활성탄 필터(130)는 투입된 상수도에 대한 1차 정제 과정을 수행할 수 있다(S102).When the tap water is supplied from the water storage tank 110 in step S101, the microfilter 120 and the activated carbon filter 130 can perform the first purification process on the tap water introduced in step S102.

마이크로 필터(120) 및 활성탄 필터(130)를 통해 1차 정제 과정이 완료되면, 1차 정제된 상수도는 투입펌프(10)를 통해 정제수 저장탱크(140)에 저장될 수 있다(S103).When the first purification process is completed through the microfilter 120 and the activated carbon filter 130, the first purified water can be stored in the purified water storage tank 140 through the injection pump 10 (S103).

정제수 저장탱크(140)에 저장된 상수도는 투입펌프(10)를 통해 이온교환수지(150)로 투입될 수 있다. 이에 따라, 이온교환수지(150)는 투입된 1차 정제된 상수도로 2차 정제 과정을 수행할 수 있다(S104).The tap water stored in the purified water storage tank 140 may be introduced into the ion exchange resin 150 through the injection pump 10. Accordingly, the ion exchange resin 150 can perform the second purification process with the input primary purified water (S104).

2차 정제 과정이 완료되면, 2차 정제된 증류수는 순수저장탱크(160)로 이송되어 저장될 수 있으며, 이 때, 순수저장탱크(160)는 2차 정제되어 제조된 순수를 장비 내에 구비된 히터를 통해 약 80 내지 90 ℃ 가열하여 저장할 수 있다(S105).When the second purification process is completed, the second purified distilled water may be transferred to and stored in the pure water storage tank 160. In this case, the pure water storage tank 160 may be filled with purified water, And then heated and stored at about 80 to 90 DEG C through a heater (S105).

이 후, 순수저장탱크(160)에 저장된 순수는 투입펌프(10)를 통해 리본와이어 소재 회수부(200) 및 웨이퍼 소재 회수부(300)의 각 반응조와 세척조에 분배되어 공급될 수 있다(S106).The pure water stored in the pure water storage tank 160 may be supplied to the reaction vessels of the ribbon wire material collecting unit 200 and the wafer material collecting unit 300 and the washing tank through the charging pump 10 ).

구체적으로, 순수저장탱크(160)에 저장된 순수는 각각 제 1반응조(310), 제 2반응조(311), 제 3반응조(312), 제1세척조(320), 제2세척조(321), 제 3세척조(322) 및 제4세척조(323)로 분배될 수 있다.Specifically, the pure water stored in the pure water storage tank 160 is supplied to the first reaction tank 310, the second reaction tank 311, the third reaction tank 312, the first washing tank 320, the second washing tank 321, The third washing tank 322 and the fourth washing tank 323, respectively.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리본와이어의 소재가 회수되는 과정을 도시한 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a process of recovering a material of a ribbon wire according to an embodiment of the present invention.

먼저, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈이 투입되면, 투입된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈은 제2반응조(311)에서 염산 및 과수와 반응할 수 있다(S201).First, when the crystalline silicon solar photovoltaic module is charged, the charged crystalline silicon photovoltaic module can react with hydrochloric acid and fruit water in the second reactor 311 (S201).

결정질 실리콘 태양광 폐모듈과 염산 및 과수와의 반응이 완료되고, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈이 제2세척조(321)로 이송되면, 제2세척조(321)는 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 남아있는 염산 및 과수를 세척하기 위한 1차 세척을 수행할 수 있다(S202).When the reaction between the crystalline silicon solar photovoltaic module and hydrochloric acid and fruit water is completed and the crystalline silicon photovoltaic module is transferred to the second cleaning bath 321, the second cleaning bath 321 remains in the crystalline silicon photovoltaic module The first washing for washing the hydrochloric acid and the fruit juice can be performed (S202).

1차 세척이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈은 제4세척조(323)로 이송되어, 제4세척조(323)에서 잔여 불순물을 제거하기 위한 최종 세척이 수행될 수 있다(S203).The crystalline silicon photovoltaic module having been subjected to the first cleaning is transferred to the fourth cleaning bath 323, and a final cleaning for removing residual impurities in the fourth cleaning bath 323 can be performed (S203).

상기 설명은, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈과 염산 및 과수와의 반응이 제2반응조(311)에서 수행되고, 세척 단계가 각각 제2세척조(321)와 제4세척조(323)에서 수행되는 것으로 한정하였으나, 이에 제한되지 않는다. 즉, 환경적 조건이나 장비의 상태에 따라 다른 반응조 또는 세척조에서 반응 및 세척이 수행될 수 있다.The above description is limited to the case where the reaction between the crystalline silicon solar photovoltaic module and hydrochloric acid and fruit juice is performed in the second reaction vessel 311 and the washing step is performed in the second washing bath 321 and the fourth washing bath 323, respectively But is not limited thereto. That is, reaction and washing can be performed in different reaction vessels or washing tanks depending on the environmental condition or the condition of the equipment.

또한, 구체적으로, 본 발명이 대용량 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 대상으로 재활용 공정을 수행하는 단일 자동화 장비인 점을 고려했을 때, 각 반응조 및 세척조마다 다수의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈이 고정된 트레이가 반응 용액에 담궈진 후, 트레이를 들어올려 반응 용액(즉, 산성 용액) 또는 증류수를 털어낸 후 다음 조로 이동되는 형태로 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 대한 반응 및 세척 단계가 진행될 수 있다.In particular, considering the fact that the present invention is a single automated apparatus for carrying out a recycling process for a large-capacity crystalline silicon solar photovoltaic module, a plurality of crystalline silicon photovoltaic modules The reaction solution (i.e., acidic solution) or distilled water is removed from the tray after the tray is lifted, and the crystalline silicon solar photovoltaic module is subjected to reaction and washing steps in such a manner as to move to the next group.

결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 대한 최종 세척이 완료되면, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈과 염산 및 과수가 반응함에 따라 생성된 용액이 투입펌프(10)를 통해 침전조(230)로 이송될 수 있으며, 침전조(230)에서는 리본와이어 소재인 주석(Sn)과 납(Pb)이 침전될 수 있다(S204).After the final cleaning of the crystalline silicon solar photovoltaic module is completed, the solution produced by the reaction of the crystalline silicon photovoltaic module with hydrochloric acid and peroxide can be transferred to the settling tank 230 through the feed pump 10, Tin (Sn) and lead (Pb), which are ribbon wire materials, can be deposited in step 230 (S204).

이 후, 주석(Sn)과 납(Pb)이 침전된 용액이 투입펌프(10)를 통해 제1여액 저장조(240)에 이송되어, 제1여액 저장조(240)에 구비된 진공여과장치(30)를 통해 추출되어 분리될 수 있다(S205).Thereafter, a solution in which tin (Sn) and lead (Pb) have been precipitated is transferred to the first filtrate storage tank 240 through the feed pump 10, and the solution filtered by the vacuum filtration apparatus 30 ) (S205).

주석(Sn)과 납(Pb)이 추출된 잔여 용액은 투입펌프(10)를 통해 제2여액 저장조(250)에 이송될 수 있으며, 잔여 용액에 포함된 구리(Cu) 이온에 대한 농도 구배를 최소화 하기 위해 120rpm의 속도로 작동하는 교반기(40)를 통해 잔여 용액에 대한 교반이 수행될 수 있다(S206).The residual solution from which tin (Sn) and lead (Pb) have been extracted can be transferred to the second filtrate reservoir 250 through the feed pump 10 and the concentration gradient for the copper (Cu) ions contained in the remaining solution Stirring for the remaining solution may be performed via the stirrer 40 operating at a speed of 120 rpm to minimize (S206).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2여액 저장조(250)는 전기분해장치를 구비하고 있어, 잔여 용액에 대한 교반 시, 전기분해를 통해 잔여 용액에 포함되어 있는 구리(Cu) 이온을 리본와이어 소재 중 하나인 구리(Cu) 소재로 회수할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the second filtrate reservoir 250 is provided with an electrolytic device. When the remaining solution is stirred, copper (Cu) ions contained in the remaining solution are electrolyzed through the ribbon wire It can be recovered as copper (Cu) material.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼의 소재가 회수되는 과정을 도시한 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a process of recovering a wafer according to an embodiment of the present invention.

먼저, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈이 투입되면, 투입된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈은 제1반응조(310)에서 질산 30 중량% 용액과 1차 반응할 수 있다(S301).First, when the crystalline silicon solar photovoltaic module is charged, the charged crystalline silicon solar photovoltaic module can first react with the 30 wt% solution of nitric acid in the first reactor 310 (S301).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 투입된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈은, 리본와이어 소재 회수가 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈일 수 있다.결정질 실리콘 태양광 폐모듈과 질산 30 중량% 용액과의 반응이 완료되면, 질산 30 중량% 용액과 반응한 결정질 실리콘 태양광 폐모듈은 제1세척조(320)로 이송되어, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 잔존하는 질산 30 중량% 용액 및 반응 후 발생한 불순물 등을 제거하기 위한 세척 단계가 수행될 수 있다(S302).According to an embodiment of the present invention, the charged crystalline silicon photovoltaic module may be a crystalline silicon photovoltaic module with completed collection of the ribbon wire material. The reaction of the crystalline silicon photovoltaic module with a 30 wt% Upon completion, the crystalline silicon photovoltaic module, which has reacted with the 30 wt% solution of nitric acid, is transferred to the first cleaning bath 320 to remove the 30 wt% solution of nitric acid remaining in the crystalline silicon photovoltaic module and the impurities generated after the reaction A washing step may be performed (S302).

세척이 완료되면, 1차 반응 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈은 제2반응조(311)로 이송되어, 불산 1 내지 10 중량% 용액 및 염산 10 내지 30 중량% 용액과 2차 반응할 수 있다(S303).Upon completion of the washing, the first-order reaction-completed crystalline silicon solar photovoltaic module is transferred to the second reaction tank 311 and can undergo a second-order reaction with 1 to 10% by weight of hydrofluoric acid solution and 10 to 30% by weight of hydrochloric acid solution (S303 ).

결정질 실리콘 태양광 폐모듈과 불산 1 내지 10 중량% 용액 및 염산 10 내지 30 중량% 용액과의 반응이 완료되면, 불산 1 내지 10 중량% 용액 및 염산 10 내지 30 중량% 용액과 반응한 결정질 실리콘 태양광 폐모듈은 제2세척조(321)로 이송되어, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 잔존하는 불산 1 내지 10 중량% 용액, 염산 10 내지 30 중량% 용액 및 반응 후 발생한 불순물 등을 제거하기 위한 세척 단계가 수행될 수 있다(S304).After the reaction of the crystalline silicon solar photovoltaic module with the 1 to 10 wt% solution of hydrofluoric acid and the 10 to 30 wt% solution of hydrochloric acid has been completed, the crystalline silicon solar photovoltaic cell with a 1 to 10 wt% solution of hydrofluoric acid and 10 to 30 wt% The light-blocking module is transferred to the second cleaning bath 321, and is subjected to a cleaning step for removing a 1 to 10 wt% solution of hydrofluoric acid, 10 to 30 wt% of a solution of hydrochloric acid remaining in the crystalline silicon solar photovoltaic module, May be performed (S304).

세척이 완료되면, 2차 반응 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈은 제3반응조(312)로 이송되어, 혼합산 용액과 3차 반응할 수 있다(S305).Upon completion of the washing, the crystalline silicon solar photovoltaic module having undergone the second reaction is transferred to the third reaction tank 312 and can perform a third-order reaction with the mixed acid solution (S305).

결정질 실리콘 태양광 폐모듈과 혼합산 용액과의 반응이 완료되면, 혼합산 용액과 반응한 결정질 실리콘 태양광 폐모듈은 제3세척조(322)로 이송되어, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 잔존하는 혼합산 용액 및 반응 후 발생한 불순물 등을 제거하기 위한 세척 단계가 수행될 수 있다(S306).When the reaction between the crystalline silicon solar photovoltaic module and the mixed acid solution is completed, the crystalline silicon solar photovoltaic module reacted with the mixed acid solution is transferred to the third cleaning bath 322, A cleaning step for removing the acid solution and impurities generated after the reaction may be performed (S306).

또한, 제3세척조(322)에서 세척이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈은 제4세척조(323)로 이송되어, 잔여 불순물을 제거하기 위한 최종 세척이 수행될 수 있다(S307).In addition, the crystalline silicon photovoltaic module having been cleaned in the third cleaning bath 322 is transferred to the fourth cleaning bath 323, and a final cleaning for removing residual impurities can be performed (S307).

제4세척조(323)에서의 최종 세척 단계가 완료되면, 다수의 산성 용액과 3차 반응을 마친 결정질 실리콘 태양광 폐모듈은 회수되며, 반응 후 생성된 용액은 투입펌프(10)를 통해 제4반응조(330)로 이송될 수 있다.When the final washing step in the fourth washing tank 323 is completed, the crystalline silicon solar photovoltaic module having undergone the tertiary reaction with the plurality of acidic solutions is recovered, and the resulting solution after the reaction is returned to the fourth Can be transferred to the reaction tank 330.

구체적으로, 본 발명이 대용량 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 대상으로 재활용 공정을 수행하는 단일 자동화 장비인 점을 고려했을 때, 각 반응조 및 세척조마다 다수의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈이 고정된 트레이가 반응 용액에 담궈진 후, 트레이를 들어올려 반응 용액(즉, 산성 용액) 또는 증류수를 털어낸 후 다음 조로 이동되는 형태로 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 대한 반응 및 세척 단계가 진행될 수 있다.Specifically, considering that the present invention is a single automated apparatus for performing a recycling process for a large-capacity crystalline silicon solar photovoltaic module, a tray in which a plurality of crystalline silicon photovoltaic modules are fixed for each reaction tank and each washing tank reacts After immersing in the solution, the reaction and washing steps of the crystalline silicon photovoltaic module may be performed in such a manner that the tray is lifted to remove the reaction solution (that is, the acidic solution) or the distilled water, and then moved to the next group.

제4반응조(330)에서는 잔여 용액에 포함되어 있는 은(Ag) 이온을 석출하기 위해, 염화나트륨(NaCl)이 첨가될 수 있으며(S308), 첨가된 염화나트륨(NaCl)과 잔여 용액의 반응을 통해 염화은(AgCl)이 침전될 수 있다. 이 때, 잔여 용액에 포함되어 있는 은(Ag) 이온의 농도 구배를 최소화하기 위해 교반기(40)를 통한 교반이 수행되면서 염화나트륨(NaCl)과의 반응이 수행될 수 있다.In the fourth reaction tank 330, sodium chloride (NaCl) may be added (S308) in order to precipitate silver (Ag) ions contained in the residual solution. The reaction of the added sodium chloride (AgCl) can be precipitated. At this time, in order to minimize the concentration gradient of the silver (Ag) ions contained in the remaining solution, the reaction with sodium chloride (NaCl) may be performed while stirring through the agitator 40 is performed.

침전된 염화은(AgCl)을 포함한 잔여용액이 투입펌프(10)를 통해 제3여액 저장조(340)에 이송되면, 제3여액 저장조(340)에서 진공여과장치(30)를 통해 침전된 염화은(AgCl)이 석출됨에 따라, 웨이퍼 소재 중 하나인 은(Ag)이 회수될 수 있다(S309).When the remaining solution containing the precipitated silver chloride (AgCl) is transferred to the third filtrate storage tank 340 through the feed pump 10, silver chloride (AgCl) precipitated through the vacuum filtration apparatus 30 in the third filtrate storage tank 340 ), Silver (Ag), which is one of the wafer materials, can be recovered (S309).

이 후, 염화은(AgCl)이 추출된 잔여 용액은 투입펌프(10)를 통해 폐액저장탱크(350)로 이송되어 저장될 수 있다(S310).Thereafter, the residual solution from which silver chloride (AgCl) is extracted may be transferred to the waste liquid storage tank 350 through the injection pump 10 and stored (S310).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 석출된 염화은(AgCl)으로부터 은(Ag)을 회수하기 위해, 석출된 염화은(AgCl)에 환원제인 히드라진(Hydrazine, N2H4)을 더 첨가하여 반응시킬 수 있으며, 이를 통해 은(Ag)을 회수할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in order to recover silver (Ag) from precipitated silver chloride (AgCl), hydrazine (N2H4) which is a reducing agent may be further added to precipitate silver chloride (AgCl) Silver (Ag) can be recovered.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 히드라진 반응을 통한 은(Ag) 회수 이후에, Fire assay를 수행하여 고순도의 은(Ag)을 회수할 수 있다. Fire assay는, Au 및 Ag와 같은 귀금속의 회수 및 분석을 위한 화학적 정량 분석법중 하나로, 용융과정(fusion) 및 큐펠레이션(cupellation)의 크게 두 가지 과정으로 진행될 수 있다. 산화납(PbO), 규사(SiO2), 붕사(Na2B4O7), 탄산소다(Na2CO3), 밀가루(flour)로 구성된 배합제를 염화은(AgCl)과 혼합한 다음 가열하여 용융 시 은(Ag) 이외의 불순물은 배합제 성분들과의 산화 환원 반응에 의하여 다양한 산화물을 형성하여 슬래그에 흡착되며, 은(Ag)은 납(Pb)의 박막으로 둘러싸인 덩어리로 분리될 수 있다. 이 후, 분리된 금속 덩어리를 큐펠 도가니에 넣은 후 고온으로 가열하면, 납(Pb) 성분은 도가니에 흡착됨에 따라, 순수한 은(Ag)을 회수할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, high purity silver (Ag) can be recovered by performing a fire assay after recovery of silver through hydrazine reaction. The fire assay is one of the chemical quantitative methods for the recovery and analysis of precious metals such as Au and Ag. The fire assay can be carried out in two processes of fusion and cupellation. A blending agent consisting of lead oxide (PbO), silica sand (SiO 2 ), borax (Na 2 B 4 O 7 ), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and flour is mixed with silver chloride (AgCl) Impurities other than silver (Ag) upon melting may form various oxides by oxidation-reduction reaction with the components of the compounding agent, adsorbed on the slag, and silver (Ag) may be separated into a lump surrounded by a thin film of lead (Pb) . Thereafter, when the separated metal lumps are placed in a Kupel crucible and then heated to a high temperature, pure (Ag) can be recovered as the lead (Pb) component adsorbs in the crucible.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정에 있어, 공정에 필요한 순수 제조, 리본와이어 소재 회수 및 웨이퍼 소재 회수 공정이 복수의 시스템이 아닌, 단일 시스템으로 수행되므로, 하나의 시스템으로 결정질 실리콘 태양광 폐모듈에 대한 리본와이어 소재 및 웨이퍼 소재 회수가 모두 가능한 바, 저비용으로 고효율의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정이 가능하다는 효과가 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, in the process of recycling the crystalline silicon solar photovoltaic module, pure water production, ribbon wire material recovery and wafer material recovery process required for the process are performed by a single system rather than a plurality of systems , It is possible to recycle the crystalline silicon solar photovoltaic module with high efficiency at a low cost by allowing both the ribbon wire material and the wafer material to be recovered for the crystalline silicon solar photovoltaic module as a single system.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다량의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈의 투입이 가능한 자동화 장비를 통해 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정이 이루어지므로, 단시간에 다량의 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 소재 회수가 가능하며, 인력이 최소한으로 요구되는 바, 기존의 태양광 폐모듈 재활용 공정에 비해 적은 공정 횟수로 다량의 태양광 폐모듈 처리가 가능하며, 편리한 태양광 폐모듈 재활용 공정이 가능하다는 장점이 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a crystalline silicon solar photovoltaic module recycling process is performed through an automated equipment capable of inputting a large amount of crystalline silicon solar photovoltaic modules, so that a large amount of crystalline silicon photovoltaic module The recycling of solar photovoltaic modules can be carried out with a minimum number of manpower and it is possible to process a large amount of solar photovoltaic module with a smaller number of processes than the existing photovoltaic module recycling process. have.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

100 : 순수 제조부
200 : 리본와이어 소재 회수부
300 : 웨이퍼 소재 회수부100: pure water manufacturing part
200: ribbon wire material collecting part
300: Wafer material recovery unit

Claims (12)

결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 단일 시스템이, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 재활용하기 위한 공정을 수행하는 방법에 있어서,
(a) 상수저장탱크에 미리 저장되어 있는 상수도로 1차 정제 과정 및 2차 정제 과정을 수행하여 증류수를 제조하는 순수 제조 단계;
(b) 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 염산 및 과수와 반응시킨 후, 반응에 따라 생성된 용액으로부터 주석(Sn)과 납(Pb)을 추출 및 분리하여, 구리(Cu)를 회수하는 리본와이어 소재 회수 단계; 및
(c) 상기 리본와이어 소재가 회수된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 1차 반응, 2차 반응 및 3차 반응시킨 후, 실리콘 웨이퍼를 회수하고, 반응에 따라 생성된 용액에 염화나트륨(NaCl)을 첨가하여 석출되는 염화은(AgCl)을 통해 은(Ag)을 회수하는 웨이퍼 소재 회수 단계를 포함하는, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 방법.
Crystalline silicon photovoltaic module recycling process A method for performing a process for recycling a crystalline silicon photovoltaic module,
(a) a pure water production step of producing distilled water by performing a first purification process and a second purification process using a water line previously stored in a constant water storage tank;
(b) a ribbon wire material for recovering copper (Cu) by extracting and separating tin (Sn) and lead (Pb) from a solution produced by reacting the crystalline silicon solar photovoltaic module with hydrochloric acid and fruit juice, Recovery step; And
(c) After the crystalline silicon solar photovoltaic module in which the ribbon wire material is recovered is subjected to a first reaction, a second reaction and a third reaction, a silicon wafer is recovered and sodium chloride (NaCl) is added And recovering the silver (Ag) through silver chloride (AgCl) precipitated by the precipitation of the silver (Ag).
제 1항에 있어서,
상기 (a) 단계에서,
상기 1차 정제 과정은, 마이크로 필터 및 활성탄 필터를 이용하여 정제하는 것을 특징으로 하고,
상기 2차 정제 과정은, 이온교환수지를 이용하여 정제하는 것을 특징으로 하는, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 방법.
The method according to claim 1,
In the step (a)
The primary purification process is characterized in that the microfilter and the activated carbon filter are used for purification,
Wherein the second purification step is performed by using an ion exchange resin.
제 1항에 있어서,
상기 (c) 단계에서,
상기 1차 반응은, 상기 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 질산 30 중량% 용액과 반응시키는 것을 특징으로 하고,
상기 2차 반응은, 상기 1차 반응 과정이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 불산 1 내지 10 중량% 용액 및 염산 10 내지 30 중량% 용액과 반응시키는 것을 특징으로 하고,
상기 3차 반응은, 상기 2차 반응 과정이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 혼합산 용액과 반응시키는 것을 특징으로 하는, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 방법.
The method according to claim 1,
In the step (c)
The first reaction is characterized by reacting the crystalline silicon photovoltaic module with a 30 wt% solution of nitric acid,
The second reaction is characterized in that the crystalline silicon solar photovoltaic module having completed the first reaction step is reacted with a 1 to 10 wt% solution of hydrofluoric acid and a 10 to 30 wt% solution of hydrochloric acid,
Wherein the tertiary reaction is performed by reacting the crystalline silicon solar photovoltaic module with the secondary reaction process with a mixed acid solution.
제 1항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
상기 2차 정제 과정이 완료되면, 정제된 증류수를 80 내지 90 ℃로 가열하여 저장하는 단계를 포함하는, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 방법.
The method according to claim 1,
The step (a)
Heating the purified distilled water to 80 to 90 DEG C and storing the purified distilled water when the second purification process is completed.
제 1항에 있어서,
상기 (b) 단계는,
상기 반응에 따라 생성된 용액으로부터의 주석(Sn)과 납(Pb)의 분리가 완료되면, 주석(Sn)과 납(Pb)이 분리된 잔여 용액에 대하여 이온 농도 구배를 최소화하기 위한 교반을 수행하는 단계를 포함하는, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 방법.
The method according to claim 1,
The step (b)
When the separation of tin (Sn) and lead (Pb) from the solution produced according to the above reaction is completed, agitation is performed to minimize the ion concentration gradient in the residual solution in which tin (Sn) and lead (Pb) Wherein the crystalline silicon photovoltaic module is recycled.
제 1항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
상기 염화나트륨(NaCl) 첨가 후 염화은(AgCl) 석출 과정에서, 상기 염화나트륨(NaCl)이 첨가된 용액에 대하여 이온 농도 구배를 최소화하기 위한 교반을 수행하는 단계를 포함하는, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 방법.
The method according to claim 1,
The step (c)
And performing stirring to minimize an ion concentration gradient in the solution containing sodium chloride (NaCl) in the precipitation of silver chloride (AgCl) after the addition of the sodium chloride (NaCl). Way.
상수저장탱크에 미리 저장되어 있는 상수도로 1차 정제 과정 및 2차 정제 과정을 수행하여 증류수를 제조하는 순수 제조부;
결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 염산 및 과수와 반응시킨 후, 반응에 따라 생성된 용액으로부터 주석(Sn)과 납(Pb)을 추출 및 분리하여, 구리(Cu)를 회수하는 리본와이어 소재 회수부; 및
상기 리본와이어 소재가 회수된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 1차 반응, 2차 반응 및 3차 반응시킨 후, 실리콘 웨이퍼를 회수하고, 반응에 따라 생성된 용액에 염화나트륨(NaCl)을 첨가하여 석출되는 염화은(AgCl)을 통해 은(Ag)을 회수하는 웨이퍼 소재 회수부를 포함하는, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 단일 시스템.
A pure water producing unit for producing distilled water by performing a first refining process and a second refining process with a tap water stored in advance in a water storage tank;
A ribbon wire material recovery unit for recovering copper (Cu) by reacting the crystalline silicon solar photovoltaic module with hydrochloric acid and fruit juice, extracting and separating tin (Sn) and lead (Pb) from the solution produced according to the reaction; And
After the crystalline silicon solar photovoltaic modules recovered from the ribbon wire material are subjected to a first reaction, a second reaction and a third reaction, a silicon wafer is recovered, and sodium chloride (NaCl) is added to the resulting solution to precipitate A system for recycling a crystalline silicon photovoltaic module, comprising a wafer material recovery section for recovering silver (Ag) via silver chloride (AgCl).
제 7항에 있어서,
상기 순수 제조부에서,
상기 1차 정제 과정은, 마이크로 필터 및 활성탄 필터를 이용하여 정제하는 것을 특징으로 하고,
상기 2차 정제 과정은, 이온교환수지를 이용하여 정제하는 것을 특징으로 하는, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 단일 시스템.
8. The method of claim 7,
In the pure water producing section,
The primary purification process is characterized in that the microfilter and the activated carbon filter are used for purification,
Wherein the secondary purification process is a purification using a ion exchange resin.
제 7항에 있어서,
상기 웨이퍼 소재 회수부에서,
상기 1차 반응은, 상기 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 질산 30 중량% 용액과 반응시키는 것을 특징으로 하고,
상기 2차 반응은, 상기 1차 반응 과정이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 불산 1 내지 10 중량% 용액 및 염산 10 내지 30 중량% 용액과 반응시키는 것을 특징으로 하고,
상기 3차 반응은, 상기 2차 반응 과정이 완료된 결정질 실리콘 태양광 폐모듈을 혼합산 용액과 반응시키는 것을 특징으로 하는, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 단일 시스템.
8. The method of claim 7,
In the wafer material recovery unit,
The first reaction is characterized by reacting the crystalline silicon photovoltaic module with a 30 wt% solution of nitric acid,
The second reaction is characterized in that the crystalline silicon solar photovoltaic module having completed the first reaction step is reacted with a 1 to 10 wt% solution of hydrofluoric acid and a 10 to 30 wt% solution of hydrochloric acid,
Wherein the tertiary reaction is performed by reacting the crystalline silicon solar photovoltaic module with the secondary reaction process with a mixed acid solution.
제 7항에 있어서,
상기 순수 제조부는,
상기 2차 정제 과정이 완료되면, 정제된 증류수를 80 내지 90 ℃로 가열하여 저장하는, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 단일 시스템.
8. The method of claim 7,
The pure water-
Wherein the purified distilled water is heated and stored at 80 to 90 캜 when the second purification process is completed.
제 7항에 있어서,
상기 리본와이어 소재 회수부는,
상기 반응에 따라 생성된 용액으로부터의 주석(Sn)과 납(Pb)의 분리가 완료되면, 주석(Sn)과 납(Pb)이 분리된 잔여 용액에 대하여 이온 농도 구배를 최소화하기 위한 교반을 수행하는, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 단일 시스템.
8. The method of claim 7,
The ribbon wire material collecting unit
When the separation of tin (Sn) and lead (Pb) from the solution produced according to the above reaction is completed, agitation is performed to minimize the ion concentration gradient in the residual solution in which tin (Sn) and lead (Pb) , A crystalline silicon photovoltaic module recycling process single system.
제 7항에 있어서,
상기 웨이퍼 소재 회수부는,
상기 염화나트륨(NaCl) 첨가 후 염화은(AgCl) 석출 과정에서, 상기 염화나트륨(NaCl)이 첨가된 용액에 대하여 이온 농도 구배를 최소화하기 위한 교반을 수행하는, 결정질 실리콘 태양광 폐모듈 재활용 공정 단일 시스템.8. The method of claim 7,
The wafer material collecting unit
A single system for recycling a crystalline silicon photovoltaic module, wherein, in the precipitation of silver chloride (NaCl) after the addition of sodium chloride (NaCl), stirring is performed to minimize the ion concentration gradient in the solution to which sodium chloride (NaCl) is added.
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