[发明专利]从废旧薄膜太阳能电池中回收镓、铟、锗的方法

权利要求书

1.一种从废旧薄膜太阳能电池中回收镓、铟、锗的方法，包括如下步骤：

将粉碎的废旧薄膜太阳能电池粉体加入含有第一氧化剂的硫酸和硝酸的混合溶液中，在60～99℃进行反应3～10小时后进行固液分离，收集含有镓、铟、锗、镉、铜、锡金属离子的第一分离液；

将所述第一分离液的pH值调至0.5～2.0，温度调至40～60℃，并向所述第一分离液中加入可溶性硫化盐或/和通入硫化氢进行反应，沉淀所述第一分离液中的铜、镉金属离子，进行二次固液分离，收集第二分离液；

将所述第二分离液的pH值调至1.0～2.0，温度调至50～99℃，向所述第二分离液中加入锌粉、铝粉、镁粉中的至少一种，置换出所述第二分离液中的镓、铟、锗、锡金属离子，进行三次固液分离，收集分离所得的含有镓、铟、锗、锡金属滤渣；

将所述滤渣用浓度为2～4mol/L的碱溶液在60～99℃浸出，使所述滤渣中的锌、铝、镁中的至少一种和锡、镓金属溶于碱液中，进行四次固液分离，收集分离所得的第四分离液和未溶于碱溶液的铟、锗金属固体；

将所述第四分离液的温度调至70～99℃，向所述第四分离液中加入可溶性硫化盐或/和通入硫化氢进行反应，沉淀所述第四分离液中的锌、铝、镁中的至少一种和锡金属离子，进行五次固液分离，收集含有镓金属离子的第五分离液，并对所述第五分离液电解，得到所述镓金属；

将所述未溶于碱溶液的铟、锗金属固体加入含有第二氧化剂的硫酸或/和盐酸溶液中反应，形成含有铟、锗金属离子的溶液，再加入P2O4-煤油体系萃取铟金属离子，同时收集含有锗金属离子的萃余液，然后用硫酸或/和盐酸溶液对所述含铟金属离子的P2O4-煤油体系反萃取，得到含铟金属离子溶液，并对所述含铟金属离子溶液电解，得到所述铟金属；

用碱将所述萃取余液pH值调至4～6，得到氢氧化锗沉淀，再将氢氧化锗沉淀经清洗后，在300～500℃下焙烧，然后在600～700℃下用还原气体还原，得到所述锗金属。

2.根据权利要求1所述的从废旧薄膜太阳能电池中回收镓、铟、锗的方法，其特征在于：所述硫酸和硝酸的混合溶液中氢离子浓度为0.5～1mol/L，所述硫酸和硝酸的摩尔比为1∶0.3～0.6。

3.根据权利要求1所述的从废旧薄膜太阳能电池中回收镓、铟、锗的方法，其特征在于：所述废旧薄膜太阳能电池粉体与硫酸和硝酸的混合溶液的固液比为1g∶1～3ml。

4.根据权利要求1所述的从废旧薄膜太阳能电池中回收镓、铟、锗的方法，其特征在于：所述第一氧化剂为氯酸钠、双氧水、高锰酸钾中的至少一种，其用量是废旧薄膜太阳能电池粉体质量的0.05～1倍。

5.根据权利要求1所述的从废旧薄膜太阳能电池中回收镓、铟、锗的方法，其特征在于：在所述收集第二分离液的步骤中，所述可溶性硫化盐或/和通入硫化氢摩尔数是所述第一分离液中铜、镉金属离子总摩尔数的1.3～1.5倍。

6.根据权利要求1所述的从废旧薄膜太阳能电池中回收镓、铟、锗的方法，其特征在于：在所述收集分离所得滤渣的步骤中，所述锌粉、铝粉、镁粉中的至少一种的摩尔数是所述第二分离液中的镓、铟、锗、锡金属离子总摩尔数的1.5～2.0倍。

7.根据权利要求1所述的从废旧薄膜太阳能电池中回收镓、铟、锗的方法，其特征在于：在所述收集第四分离液的步骤中，所述滤渣与碱溶液的固液比为1g∶3～5ml。

8.根据权利要求1所述的从废旧薄膜太阳能电池中回收镓、铟、锗的方法，其特征在于：在所述收集第五分离液的步骤中，所述可溶性硫化盐或/和通入硫化氢摩尔数与所述第四分离液中的锌、铝、镁中的至少一种和锡金属离子总摩尔数相等。

9.根据权利要求1所述的从废旧薄膜太阳能电池中回收镓、铟、锗的方法，其特征在于：在所述得到铟金属的步骤中，P2O4-煤油体系萃取的萃取相比O/A为1∶1～5。

10.根据权利要求1所述的从废旧薄膜太阳能电池中回收镓、铟、锗的方法，其特征在于：在所述得到铟金属的步骤中，硫酸或/和盐酸溶液的浓度为0.5～1mol/L，铟、锗金属固体与硫酸溶液的固液比为1g∶2～3ml；第二氧化剂的质量是铟、锗金属固体总质量的0.3～0.5倍。