[发明专利]一种铜铟镓硒废料的回收方法

说明书

本发明提供了一种铜铟镓硒废料的回收方法。所述方法包括：对铜铟镓硒废料进行破碎，得到铜铟镓硒颗粒；将第一硫酸溶液与所述铜铟镓硒颗粒按照第一液固比混合，加热并通入富氧空气，经过第一次浸出得到第一混合浸出液；在所述第一混合浸出液中依次加入强碱、还原剂，经过第二次浸出得到镓酸钠溶液和混合浸出渣；将第二硫酸溶液与所述混合浸出渣按照第二液固比混合，加热并通入富氧空气，经过第三次浸出得到第二混合浸出液；稀释所述第二混合浸出液，加入调配试剂得到预设电解液；对所述预设电解液进行电沉积，得到铜铟硒薄膜。本发明实施例的回收工艺技术简单、流程短，易于实现工业化，降低了成本，提高了回收率。

技术领域

本发明涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种铜铟镓硒废料的回收方法。

背景技术

铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池具有光电转化率高、材质轻柔、可弯曲、抗热斑性强等优点，因此，最近几年CIGS薄膜太阳能电池的研发、规模生产、应用已成为现阶段太阳能产业发展的主要趋势。由于铜铟镓硒薄膜太阳电池具有敏感的元素配比和复杂的多层结构，因此，其工艺和制备条件的要求极为苛刻，其制作方法主要有真空溅镀、共蒸发、非真空涂布等方法，但是无论哪种制作方法都会在生产中产生较大比例的废料。这些废料中含有大量的铟、镓、硒等稀有元素，具有较高的回收价值，将其有效的回收利用，对薄膜太阳能产业的持续发展具有重要的意义。目前，主要的回收方法有氧化酸浸出、有机萃取、氧化蒸馏等湿法和火法工艺技术。但是，现有工艺流程过长，分步选择性提取铜、铟、镓、硒需要控制的工艺参数较多、成本较高、回收率低，实现工业化很难。

发明内容

本发明提供一种铜铟镓硒废料的回收方法，以解决现有回收方法需要控制的工艺参数较多、成本较高、回收率低等问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种铜铟镓硒废料的回收方法，所述方法包括：

对铜铟镓硒废料进行破碎，得到铜铟镓硒颗粒；

将第一硫酸溶液与所述铜铟镓硒颗粒按照第一液固比混合，加热并通入富氧空气，经过第一次浸出得到第一混合浸出液；

在所述第一混合浸出液中依次加入强碱、还原剂，经过第二次浸出得到镓酸钠溶液和第一混合浸出渣；

将第二硫酸溶液与所述第一混合浸出渣按照第二液固比混合，加热并通入富氧空气，经过第三次浸出得到第三混合浸出液；

稀释所述第三混合浸出液，加入调配试剂得到预设电解液；

对所述预设电解液进行电沉积，得到铜铟硒薄膜。

可选地，所述铜铟镓硒颗粒中至少70％的颗粒的粒度小于200目。

可选地，所述第一液固比为3：1-8：1mL/g；

其中，所述第一硫酸溶液的浓度为1mol/L-2.5mol/L。

可选地，所述强碱的摩尔量与所述铜铟镓硒颗粒中铜、铟、镓、硒的摩尔量和之比为3:1-4:1；

可选地，所述还原剂的摩尔量与所述铜铟镓硒颗粒中硒的摩尔量之比为2:1-2.5:1。

可选地，所述第二液固比为3：1-8：1mL/g；

其中，所述第二硫酸溶液的浓度为0.5mol/L-2mol/L。

可选地，所述第一次浸出和所述第三次浸出的浸出温度为50-90℃，浸出时间为1-5h，所述富氧空气的流速为20-60mL/s。

可选地，所述预设电解液中Cu²⁺、In³⁺的浓度比例为1:10-1:40，Cu²⁺、H₂SeO₃的浓度比例为1:2。