[发明专利]一种碲化镉薄膜太阳能电池的回收处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏组件回收技术领域，更具体的涉及一种碲化镉薄膜太阳能电池的回收处理方法。

背景技术

在传统能源逐渐枯竭，环境问题逐年加剧之际，新能源已逐渐成为各国能源战略的主流，其中，光伏产业在新能源中占据着重要地位。太阳能电池以半导体材料为媒介实现光和电的直接转换，当阳光照射到太阳能电池时，在没有机械传动和污染性副产物的情况下，将太阳光能直接转换成电能。

目前光伏市场上，碲化镉薄膜太阳能电池已广泛投入于光伏发电。然而，碲化镉太阳能电池因含有碲和镉的成分，对环境具有潜在的污染隐患。因此，为了防止碲和镉对环境的污染，需对碲化镉薄膜太阳能电池进行无害化回收处理。太阳能电池回收处理后的副产品包括玻璃、电线、镉渣和碲渣等，均可实现循环再利用。通过回收工艺提高了资源的重复利用率，更重要的是避免了废旧组件有可能对环境造成污染的隐患。

目前，碲化镉薄膜太阳能电池可采用气相法和液相法回收电池中的碲和镉组分。现有技术中采用气相法回收碲和镉的过程如下所述。首先将电池片破碎成小颗粒，然后在管式炉中加热至400℃将EVA(乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，一种密封材料)分解成CO₂和H₂O。而后将炉内抽空，充入氮气和氯气的混合气体，温度保持在450℃左右，其中氮气的分压为200mbar，氯气的分压为5mbar，以进行刻蚀过程，生成CdCl₂和TeCl₄气体。最后将CdCl₂和TeCl₄的混合气体通入第一个冷凝槽，温度降至350℃左右，使CdCl₂冷凝沉淀；然后再通入第二个冷凝槽，温度降至150℃左右，使TeCl₄冷凝沉淀。

现有技术中采用气相法进行碲和镉的回收处理，运作条件要求高，整套系统的设备投入和运行成本较大。

鉴于此，现有技术中通常采用液相法回收碲和镉，回收过程中首先将电池片破碎成小颗粒，然后用硫酸和双氧水的混合溶液下碲和镉组分。而后用树脂提取溶解液中的金属成分。

然而，树脂提取金属过程中要严格控制溶液中的金属离子浓度和流速，一旦以上任何一个因素发生了变化，都会影响树脂的吸附效果，因此运行控制方面的要求相对较高。因此，采用现有技术中液相法进行碲和镉的回收实施较困难。

此外，树脂在运行过程中会出现粉化的问题，粉化后的树脂基本就散失了处理能力，因此树脂的使用时限较短，造成了较严重的浪费。

因此，如何克服现有技术中液相法较难实施的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

发明内容

本发明公开了一种碲化镉薄膜太阳能电池的回收处理方法，相对于现有技术中的液相法，其具有较高的可实施性。

本发明提供的一种碲化镉薄膜太阳能电池的回收处理方法，包括步骤：

粉碎，将太阳能电池板进行粉碎，以破坏各膜层结构，使其完全裸露；

溶解，采用酸性溶液溶解固态的硫化镉和碲化镉，形成含有碲离子和镉离子的第一溶液；

过滤，采用过滤筛过滤第一溶液，以去除第一溶液中的玻璃和EVA的碎渣，形成第二溶液；

添加碱性溶液，向第二溶液中加入碱性溶液，直至形成PH值为10.4-10.6的第三溶液；

添加聚合氯化铝溶液和活性炭粉末，向第三溶液中添加浓度为8％-12％的聚合氯化铝溶液，且添加的聚合氯化铝溶液与第三溶液的体积比为0.8-1.2∶333，同时，添加活性炭粉末，活性炭粉末与第三溶液的质量比为0.5-2kg∶60T，形成第四溶液；

DF膜过滤，采用DF膜过滤出第四溶液中絮状的碲化合物和镉化合物。

优选地，步骤溶解中，采用的所述酸性溶液为双氧水和硫酸的混合溶液。

优选地，所述硫酸浓度为2mol/L，所述硫酸与玻璃渣的液固比是0.5L/kg，所述双氧水与玻璃渣的液固比是20ml/kg，在50℃的温度条件下进行搅拌溶解1h。

优选地，所述步骤过滤中，所述过滤筛为200目的过滤筛。

优选地，所述步骤过滤包括：

粗过滤，采用200目的过滤筛过滤第一溶液，初步去除第一溶液中的玻璃和EVA的碎渣；

精过滤，采用过滤精度为10um的过滤网进行过滤，进一步去除第一溶液中的玻璃和EVA的碎渣。

优选地，所述步骤粗过滤和所述步骤精过滤所获得的玻璃和EVA的碎渣进行冲洗回收。