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，電池失效，需要報廢更新；另外，在電池、電池組件生產(chǎn)、光伏電站維護(hù)過程中也會產(chǎn)生大量報廢組件。預(yù)計從2020年之后，全球及我國的太陽能電池板的固體廢棄物會出現(xiàn)大幅度增長，累計廢棄量也會逐漸增加，屆時廢舊太陽能電池板的處理處置和有價成分的回收利用將會成為一個重要的環(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，如果將報廢的太陽能電池板直接丟棄，會浪費(fèi)大量銀資源。

另一方面，晶體硅太陽能電池板生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量電池廢品，對其進(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，該工藝可以對晶體硅太陽能板中的有價值部分進(jìn)行資源回收，處理工藝簡單，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，同時避免了處理過程中產(chǎn)生廢酸液對環(huán)境造成二次污染，對周圍環(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，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(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。這里無需也無法對所有的實(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仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。