[发明专利]一种铜铟镓硒物料的回收方法

说明书

本发明公开一种铜铟镓硒物料的回收方法，其主要包括硫酸+双氧水浸出、二氧化硫还原硒、铜氨络合分铜、碱分铟镓、置换铟、水解镓等步骤。本发明的铜铟镓硒物料的回收方法采用硫酸配合双氧水浸出，浸出率大大提高，且减少酸气污染；通过铜氨络合分铜，不会产生沉淀，可较好地分离金属离子；另一方面，本发明采用碱性分镓，只需要调节溶液PH值，即可实现铟镓分离，分离效果好，所得到的铟、镓产品纯度较高。

技术领域

本发明涉及一种铜铟镓硒光伏组件的回收方法，尤其涉及一种铜铟镓硒物料的回收方法。

背景技术

铜铟镓硒薄膜太阳能电池具备众多优势而备受市场青睐，其是最近几年薄膜太阳能电池研发、规模生产、应用的最大热点。铜铟镓硒太阳能电池的吸收层由铜、铟、镓、硒四种元素按照最佳比例组成黄铜矿结构，可吸收光谱波长范围广，除了非晶硅太阳能电池可吸收光的可见光谱范围，还可以涵盖波长在700～2000nm之间的近红外区，即一天内发电的时间最长，铜铟镓硒薄膜太阳能电池与同一瓦数级别的晶硅太阳能电池相比，每天可以超出20%比例的总发电量。晶硅电池本质上有光致衰减的特性，经过阳光的长时间暴晒，其发电效能会逐渐减退。而铜铟镓硒太阳能电池则没有光致衰减特性，发电稳定性高。晶硅太阳能电池经过较长一段时间发电后存在热斑现象，导致发电量小，增加维护费用。而铜铟镓硒太阳能电池能采用内部连接结构，可避免此现象的发生，较晶体硅太阳能电池比所需的维护费用低。

铜铟镓硒薄膜太阳能电池的制作方式有真空溅镀法、蒸馏法和非真空涂布法，无论采用哪种制作方法，其制作过程中都会产生一些铜铟镓硒的物料，而这些物料中除含重金属铜之外，还含有铟、镓和硒等稀有金属。为有利于铟、镓和硒等稀有金属和重金属铜的持续利用，需要将其进行分离并分别回收，以方便进一步地循环利用，以保证铜铟镓硒薄膜太阳能电池材料的可持续发展。现有技术中，铜铟镓硒物料的回收方法主要有酸溶解法、萃取法、氧化蒸馏法等湿法或火法精炼组合方法。

公开号为CN102296178A的中国专利申请中公开了一种铜铟镓硒的回收方法，具体公开了利用盐酸与过氧化氢的混合液来溶解包含有铜铟镓硒金属粉体的方法。该方法使用肼还原硒，以铟金属置换铜，并通过支撑式液膜结合分散反萃液将铟与镓分离。

公开号为CN103184388A的中国专利申请中公开了一种铜铟镓硒的回收方法，该方法首先破碎所述铜铟镓硒薄膜太阳能板成碎片，而后利用浸泡工序将所述碎片用规定温度的硫酸与过氧化氢的混合体系浸泡规定时间得到浸泡液，随后利用萃取，反萃取，电解等工艺回收铟、镓、硒元素。

美国专利号US5779877公开了一种铜铟硒太阳能电池物料的回收方法。所述方法主要包括破碎、硝酸浸出，两电极电解分离铜、硒和铟，然后蒸发分解得到铟和锌的氧化物的混合物，氧化蒸馏分离铜和硒。

在上述现有技术术中，使用盐酸和过氧化氢浸出会消耗大量的氧化剂，且盐酸易挥发，在浸出反应过程中是放热反应，造成盐酸大量挥发，污染较为严重。同时，萃取铟时使用的萃取剂对镓产生共萃现象，造成铟、镓分离困难，从而降低了镓的回收率。另一方面采用铟置换铜处理方法，生产成本过于高昂。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种能够减少环境污染，且铟回收率高，生产成本较低的铜铟镓硒物料的回收方法。

本发明的铜铟镓硒物料的回收方法采用硫酸+双氧水浸出，减少浸出过程中酸气的挥发，比较环保；通过铜氨络合原理分离铜大幅降低了成本，操作简单，设备要求低，同时得到铜产品纯度较高；利用镓的两性，即通过加入过量碱液，直接得到镓酸钠溶液，以此达到分离铟、镓的目的，分离效果好，所得到的铟、镓产品纯度较高。

本发明的铜铟镓硒物料的回收方法，包括如下步骤：

步骤A，将铜铟镓硒物料放置于球磨机中进行球磨，球磨后进行烘干。