本發(fā)明屬于固體廢棄物處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種廢舊太陽能板資源回收方法，具體地說涉及一種從晶體硅太陽能板中提取銀的方法。

背景技術(shù)：

晶體硅太陽能作為綠色能源的一種，從上世紀(jì)九十年代開始在全球普及，隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)重視力度的加強(qiáng)，晶體硅太陽能產(chǎn)業(yè)更是得到迅猛發(fā)展。然而，太陽能電站的壽命周期一般為20-25年，當(dāng)轉(zhuǎn)化效率降低到一定程度時(shí)，電池失效，需要報(bào)廢更新；另外，在電池、電池組件生產(chǎn)、光伏電站維護(hù)過程中也會(huì)產(chǎn)生大量報(bào)廢組件。預(yù)計(jì)從2020年之后，全球及我國(guó)的太陽能電池板的固體廢棄物會(huì)出現(xiàn)大幅度增長(zhǎng)，累計(jì)廢棄量也會(huì)逐漸增加，屆時(shí)廢舊太陽能電池板的處理處置和有價(jià)成分的回收利用將會(huì)成為一個(gè)重要的環(huán)保課題。

晶體硅太陽能電池板的主要結(jié)構(gòu)包括正面電極、防反射膜、N型半導(dǎo)體層、PN結(jié)、P型半導(dǎo)體層和背面電極，其中正面電極一般為銀的柵線電極，如果將報(bào)廢的太陽能電池板直接丟棄，會(huì)浪費(fèi)大量銀資源。

另一方面，晶體硅太陽能電池板生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量電池廢品，對(duì)其進(jìn)行回收利用可以降低成本，特別是在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)有價(jià)成分可循環(huán)利用以及排廢再利用具有極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)保生態(tài)效益。

但是現(xiàn)有從廢棄晶體硅太陽能電池板中回收銀技術(shù)中通常采用硝酸或王水等強(qiáng)酸將銀浸出，這些強(qiáng)酸對(duì)操作環(huán)境有很大不良影響，不夠環(huán)保，處理廢液需要后續(xù)處理，操作繁瑣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于傳統(tǒng)由廢棄晶體硅太陽能電池板中回收銀的技術(shù)多采用硝酸或王水作為浸提液，其對(duì)環(huán)境影響大、廢液難于處理，從而提出一種環(huán)境友好、工藝簡(jiǎn)單、處理液可回收利用的從晶體硅太陽能板中提取銀的方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

本發(fā)明提供一種從晶體硅太陽能板中提取銀的方法，其包括如下步驟：

a、由晶體硅太陽能板中拆解出太陽能電池芯片；

b、采用氫氧化鈉溶液浸泡所述太陽能電池芯片，去除芯片的鋁層，所述氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-40％；

c、采用有機(jī)酸與雙氧水混合溶液對(duì)除鋁層后的電池芯片進(jìn)行提取銀處理，所述有機(jī)酸為甲基磺酸，然后將得到的含銀溶液電解以回收銀粉；

d、將經(jīng)步驟c提取銀后的電池芯片置于氫氟酸溶液中去除電池芯片表面的雜質(zhì)，得到高純度硅料。

作為優(yōu)選，所述甲基磺酸與所述雙氧水的體積比為1-9:1。

作為優(yōu)選，步驟b中所述太陽能電池芯片與所述氫氧化鈉溶液的固液質(zhì)量比為1:3-6，浸泡時(shí)間為0.5-3h。

作為優(yōu)選，所述步驟c中提取銀處理的反應(yīng)溫度為50-90℃，反應(yīng)時(shí)間為0.5-6h。

作為優(yōu)選，所述步驟c中所述的電解，電解電壓為0.5-0.8V，電流密度為15-30mA。

作為優(yōu)選，所述步驟d中，所述氫氟酸溶液中氫氟酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.5％。

作為優(yōu)選，所述步驟a中所述的拆解為機(jī)械拆解，所述機(jī)械拆解采用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行。

作為優(yōu)選，所述步驟c中所述的電解在以石墨為陽極、不銹鋼為陰極的電解槽中進(jìn)行。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明所述的從晶體硅太陽能板中提取銀的方法，包括從晶體硅太陽能板中拆解太陽能電池片、用氫氧化鈉溶液去除鋁層、用有機(jī)酸與雙氧水的混合溶液浸取銀并將銀電解得到銀粉、用氫氟酸去除雜質(zhì)、獲取高純度硅料的步驟，該工藝可以對(duì)晶體硅太陽能板中的有價(jià)值部分進(jìn)行資源回收，處理工藝簡(jiǎn)單，浸取銀的有機(jī)酸與雙氧水混合液可以回收利用，降低了處理原料的成本，同時(shí)避免了處理過程中產(chǎn)生廢酸液對(duì)環(huán)境造成二次污染，對(duì)周圍環(huán)境影響小，節(jié)能環(huán)保，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，是一種環(huán)境友好的資源回收方法。

附圖說明

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中

圖1是本發(fā)明實(shí)施例所述的從晶體硅太陽能板中提取銀的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供一種從晶體硅太陽能板中提取銀的方法，如圖1所示，其包括如下步驟：

a、將2000W的廢舊太陽能組件通過精密的自動(dòng)化數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)械拆解，破碎分選可得到鋁20kg、銅1kg、塑料34kg、超白玻璃100kg，并分選出太陽能電池芯片，用水將太陽能電池芯片沖洗干凈；

b、采用氫氧化鈉溶液浸泡所述太陽能電池芯片，去除芯片的鋁層，此過程的反應(yīng)方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O＝2NaAlO₂+3H₂↑，采用的所述氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％，然后對(duì)浸出液進(jìn)行固液分離，液體進(jìn)入鋁回收工序，固體進(jìn)入下一步處理，氫氧化鈉溶液浸泡過程中，太陽能電池芯片與氫氧化鈉溶液的固液質(zhì)量比為1:4，浸泡時(shí)間為2h，至鋁被完全去除；

c、采用有機(jī)酸與雙氧水混合溶液對(duì)除鋁層后的電池芯片進(jìn)行提取銀處理，本實(shí)施例中，所述有機(jī)酸為甲基磺酸，所述甲基磺酸與雙氧水的體積比為7:1，混合溶液從電池芯片上浸取銀的反應(yīng)溫度為75℃，反應(yīng)時(shí)間為5h，反應(yīng)過程涉及到的反應(yīng)方程式如下：

2Ag+H₂O₂→Ag₂O+H₂O，

Ag₂O+2CH₃SO₃H→2CH₃SO₃Ag+H₂O，

2CH₃SO₃H+2Ag+H₂O₂→2CH₃SO₃Ag+2H₂O；

然后將得到的含銀溶液注入以石墨為陽極、不銹鋼為陰極的電解槽中，在槽電壓0.65V、電流密度25mA的操作條件下進(jìn)行電解以回收銀粉；

d、將經(jīng)步驟c提取銀后的電池芯片置于氫氟酸質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.5％的氫氟酸溶液中，去除電池芯片(硅片)表面的氮化硅等雜質(zhì)，得到高純度硅料60kg。

鋁回收工序是將含鋁溶液中的鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁，本實(shí)施例中可得6kg氧化鋁，電池芯片上的鋁回收率可達(dá)93％，電解后得到的銀粉回收率可達(dá)95％，所述方法是一種高效、環(huán)保的回收銀等資源的工藝方法。

實(shí)施例2

本實(shí)施例提供一種從晶體硅太陽能板中提取銀的方法，如圖1所示，其包括如下步驟：

a、將2000W的廢舊太陽能組件通過精密的自動(dòng)化數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)械拆解，破碎分選可得到鋁20kg、銅1kg、塑料34kg、超白玻璃100kg，并分選出太陽能電池芯片，用水將太陽能電池芯片沖洗干凈；

b、采用氫氧化鈉溶液浸泡所述太陽能電池芯片，去除芯片的鋁層，此過程的反應(yīng)方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O＝2NaAlO₂+3H₂↑，采用的所述氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％，然后對(duì)浸出液進(jìn)行固液分離，液體進(jìn)入鋁回收工序，固體進(jìn)入下一步處理，氫氧化鈉溶液浸泡過程中，太陽能電池芯片與氫氧化鈉溶液的固液質(zhì)量比為1:3，浸泡時(shí)間為3h，至鋁被完全去除；

c、采用有機(jī)酸與雙氧水混合溶液對(duì)除鋁層后的電池芯片進(jìn)行提取銀處理，本實(shí)施例中，所述有機(jī)酸為甲基磺酸，所述甲基磺酸與雙氧水的體積比為1:1，混合溶液從電池芯片上浸取銀的反應(yīng)溫度為50℃，反應(yīng)時(shí)間為6h，反應(yīng)過程涉及到的反應(yīng)方程式如下：

2Ag+H₂O₂→Ag₂O+H₂O，

Ag₂O+2CH₃SO₃H→2CH₃SO₃Ag+H₂O，

2CH₃SO₃H+2Ag+H₂O₂→2CH₃SO₃Ag+2H₂O；

然后將得到的含銀溶液注入以石墨為陽極、不銹鋼為陰極的電解槽中，在槽電壓0.5V、電流密度30mA的操作條件下進(jìn)行電解以回收銀粉；

d、將經(jīng)步驟c提取銀后的電池芯片置于氫氟酸質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.5％的氫氟酸溶液中，去除電池芯片表面的氮化硅等雜質(zhì)，得到高純度硅料55kg。

鋁回收工序是將含鋁溶液中的鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁，本實(shí)施例中可得5.5kg氧化鋁，電池芯片上的鋁回收率可達(dá)91％，電解后得到的銀粉回收率可達(dá)93％，所述方法是一種高效、環(huán)保的回收銀等資源的工藝方法。

實(shí)施例3

本實(shí)施例提供一種從晶體硅太陽能板中提取銀的方法，如圖1所示，其包括如下步驟：

a、將2000W的廢舊太陽能組件通過精密的自動(dòng)化數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)械拆解，破碎分選可得到鋁20kg、銅1kg、塑料34kg、超白玻璃100kg，并分選出太陽能電池芯片，用水將太陽能電池芯片沖洗干凈；

b、采用氫氧化鈉溶液浸泡所述太陽能電池芯片，去除芯片的鋁層，此過程的反應(yīng)方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O＝2NaAlO₂+3H₂↑，采用的所述氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％，然后對(duì)浸出液進(jìn)行固液分離，液體進(jìn)入鋁回收工序，固體進(jìn)入下一步處理，氫氧化鈉溶液浸泡過程中，太陽能電池芯片與氫氧化鈉溶液的固液質(zhì)量比為1:6，浸泡時(shí)間為0.5h，至鋁被完全去除；

c、采用有機(jī)酸與雙氧水混合溶液對(duì)除鋁層后的電池芯片進(jìn)行提取銀處理，本實(shí)施例中，所述有機(jī)酸為甲基磺酸，所述甲基磺酸與雙氧水的體積比為9:1，混合溶液從電池芯片上浸取銀的反應(yīng)溫度為90℃，反應(yīng)時(shí)間為0.5h，反應(yīng)過程涉及到的反應(yīng)方程式如下：

2Ag+H₂O₂→Ag₂O+H₂O，

Ag₂O+2CH₃SO₃H→2CH₃SO₃Ag+H₂O，

2CH₃SO₃H+2Ag+H₂O₂→2CH₃SO₃Ag+2H₂O；

然后將得到的含銀溶液注入以石墨為陽極、不銹鋼為陰極的電解槽中，在槽電壓0.8V、電流密度15mA的操作條件下進(jìn)行電解以回收銀粉；

d、將經(jīng)步驟c提取銀后的電池芯片置于氫氟酸質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.5％的氫氟酸溶液中，去除電池芯片表面的氮化硅等雜質(zhì)，得到高純度硅料58kg。

鋁回收工序是將含鋁溶液中的鋁轉(zhuǎn)化為氧化鋁，本實(shí)施例中可得5.8kg氧化鋁，電池芯片上的鋁回收率可達(dá)92％，電解后得到的銀粉回收率可達(dá)94％，所述方法是一種高效、環(huán)保的回收銀等資源的工藝方法。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。