[发明专利]铜铟镓硒废物料的回收方法

说明书

本发明提供铜铟镓硒废物料的回收方法，包括：物料处理，将铜铟镓硒废物料磨细成物料粉末；氯化焙烧处理，采用氯化剂，在温度210‑400度条件下，焙烧所述物料粉末，得到含硒、镓氯化物的挥发气及含铜、铟的焙烧渣；挥发气处理，对含硒、镓氯化物气体进行处理，得到纯硒、镓；氯化焙烧渣处理，对含铜、铟的焙烧渣进行处理，得到纯铟、铜。本发明提供的回收方法，通过氯化焙烧使铜铟镓硒四种元素生成对应的氯化物，利用铜铟镓硒的氯化物挥发温度不同，控制合适的温度将铜铟镓硒废物料进行氯化焙烧，实现铟、镓的有效分离，减少酸用量从而减低生产成本并改善环保性。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种铜铟镓硒废物料的回收方法。

背景技术

当前能源危机和传统能源对环境造成的污染日益严重，因此开发清洁、可再生的能源显得日益重要。太阳能由于清洁无污染，取之不尽，用之不竭，因此开发利用太阳能成为世界各国可持续发展能源的战略决策。铜铟镓硒薄膜太阳能电池由于转化效率高，生命周期成本低，没有性能衰减等优点，发电量大等特性而日益受到人们关注。

铜铟镓硒太阳能薄膜电池的吸收层由铜、铟、镓、硒四种元素组成黄铜矿结构，可吸收光谱波长范围广，除了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。

铜铟镓硒薄膜制备的技术大致可分为：多元共蒸技术、溅射后硒化技术、电沉积技术、涂布技术等。铜铟镓硒薄膜的生产过程中会产生大量铜铟镓硒的废物料，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。为实现铟、镓和硒等稀有金属和重金属铜的有效利用，降低生产成本，实现全产业链发展，需要将各有价元素进行分离并分别回收再利用，保证铜铟镓硒薄膜太阳能电池材料的可持续发展。因此制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池产生的铜铟镓硒废物料的回收再利用对降低每瓦原材料的消耗尤为重要。

现有技术大多采用酸加氧化剂、酸化、氧化焙烧或强酸浸出等法对铜铟镓硒物料进行预处理，溶解各有价元素后再采用湿法冶金分别提取，存在工艺耗酸量大，对设备要求高，生产成本高，有价元素铟、镓分离不充分等问题。

发明内容

为了解决目前采用先用酸溶液溶解铜铟镓硒废物料后再提取各有价元素的方法所存在的耗酸量大，环保性较差的问题，本发明通过氯化焙烧挥发分离硒、镓氯化物气体，然后对挥发气体和焙烧渣分别进行处理，无需先采用酸溶液溶解铜铟镓硒废物料，解决了现有技术所存在的问题。本发明提供的一种铜铟镓硒废物料的回收方法，包括下述步骤：

物料处理，将铜铟镓硒废物料磨细成物料粉末；

氯化焙烧处理，采用氯化剂，在温度210-400度条件下，焙烧所述物料粉末，得到含硒、镓氯化物的挥发气及含铜、铟的焙烧渣；

挥发气处理，对含硒、镓氯化物气体进行处理，得到纯硒、镓；

氯化焙烧渣处理，对含铜、铟的焙烧渣进行处理，得到纯铟、铜。

可选的，所述物料处理，是将所述铜铟镓硒废物料磨细至0.1mm以下。

可选的，所述氯化焙烧处理，包括：采用氯气为氯化剂，在温度210-400度，通入氯气速率为50-150ml/s条件下，焙烧所述物料粉末30-50分钟。

可选的，所述对含硒、镓氯化物气体进行处理，得到纯硒、镓，包括：

喷淋吸收含硒、镓氯化物气体，得到吸收液L₁；

在所述吸收液L₁中加入酸溶液得到PH值为1-2.5的溶液L₂；