[发明专利]从含碲化镉组件中回收碲的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种从含碲化镉组件中回收碲的方法。具体而言，本发明涉及从含有碲化镉薄膜的光伏设备中回收碲的方法。

背景技术

由于不可再生能源越来越稀缺，利用可持续的、清洁的、可循环利用的太阳能的光伏设备，如碲化镉太阳能电池，越来越受到欢迎。因此，从碲化镉太阳能电池废料(例如用过的碲化镉太阳能电池以及制造碲化镉太阳能电池产生的废料)中回收碲也是一个热议的话题。

目前，回收方法主要包括压碎碲化镉太阳能电池废料、用无机强酸和/或氧化剂与压碎的碲化镉太阳能电池废料发生反应、以及提取并分离碲和镉等步骤。这些多个步骤通常使方法显得十分复杂。此外，将碲化镉太阳能电池废料压碎，以从相对较大的玻璃/塑料体中回收重量小于总重的0.05％的金属材料，这样做明显不经济。进而，碲化镉太阳能电池还含铜和铬等材料，前述方法获得的碲通常与铜和铬等混杂，纯度不高，需要更进一步处理。

因此，有必要开发一种新的从含碲化镉组件中回收高纯度碲的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的从含碲化镉组件中回收碲的方法。

本发明涉及的从含碲化镉组件中回收碲的方法，包括：用第一电解质溶液接触所述含碲化镉组件；用与第一电解质溶液之间由阴离子交换膜间隔的第二电解质溶液接触相对电极；在所述含碲化镉组件和所述相对电极之间施加电压差，以使碲从所述含碲化镉组件中移出并沉积在所述相对电极上。

本发明所涉及的方法步骤少、简单、解决了现有技术的技术问题，可以获得高纯度的回收碲。

具体实施方式

在下文中，将不会详细描述众所周知的细节，以避免因不必要的细节而使本发明变得令人费解。

说明书中的近似用语用来修饰数量，表示本发明并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本发明不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。

本发明中所提及的数值包括从低到高一个单元一个单元增加的所有数值，此处假设任何较低值与较高值之间间隔至少两个单元。举例来说，如果说了一个组分的数量或一个工艺参数的值，比如，温度，压力，时间等等，是从1到90，20到80较佳，30到70最佳，是想表达15到85，22到68，43到51，30到32等数值都已经明白的列举在此说明书中。对于小于1的数值，0.0001，0.001，0.01或者0.1被认为是比较适当的一个单元。前述只是想要表达的特别示例，所有在列举的最低到最高值之间的数值组合均被视为以类似方式清楚地列在本说明书中。

本发明中涉及的含碲化镉组件可为可在任何用途中使用的任何组件。在一些实施例中，所述含碲化镉组件是光伏设备(如太阳能电池)使用后或者生产中产生的废料，所述光伏设备废料含有碲化镉薄膜和与碲化镉薄膜相邻的玻璃封装层。本发明所涉及的方法还包括通过加热所述光伏设备废料以融化碲化镉薄膜与玻璃封装层之间的粘性材料，去除玻璃封装层，从而使碲化镉薄膜在所述光伏设备废料接触所述电解质溶液之前暴露出来，同时回收整块玻璃封装层。

本发明涉及的第一和第二电解质溶液可相同也可不同。第一和第二电解质溶液可以是纯水或任何合适的离子溶液，例如包括下述溶液中的至少一种：氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、硫酸钠溶液、硫酸钾溶液、硫酸锂溶液、N-丁基吡啶四氟硼酸盐、N-乙基溴化吡啶、4-甲脒基氯化吡啶、3-甲脒基氯化吡啶、1-丙酮基氯化吡啶以及1-氨基碘代吡啶。在一些实施例中，所述第一和第二电解质溶液本身可只传导电流但不发生电化学反应。

本发明涉及的相对电极可以用任何适合制作用于电解液中电极的导电材料制成。例如，相对电极可以含有铂、石墨、铜、铝、碲、铁中的至少一种。相对电极也可为合金，例如铂/铁合金等。

本发明涉及的阴离子交换膜可为任何只允许或主要允许阴离子从其一侧单向通过的阴离子交换膜，其可通过如在无纺布两面涂布阴离子交换树脂之类的方法制备，也可通过商业渠道购得，市场上的商品示例如美国纽约州通用电气公司提供的AR 204阴离子交换膜和美国新泽西州的膜国际公司(Membranes International Inc.)提供的AMI-7001阴离子交换膜。

当在所述组件和相对电极间施加所述电压差时，所述组件和相对电极上发生的电解反应可包括：