[发明专利]一种碲化镉薄膜太阳能电池的机械破碎回收处理方法

说明书

本发明公开了一种碲化镉薄膜太阳能电池的机械破碎回收处理方法，它包括以下步骤：(1)将报废的碲化镉薄膜组件进行机械破碎，破坏各膜层结构，得到小块破碎玻璃；(2)采用强氧化性酸溶液浸出所述小块破碎玻璃，得到第一溶液；(3)将第一溶液进行过滤得到浸出液和第一滤渣；(4)将浸出液进行萃取得到有机相和萃取余液，所述有机液经过反萃及浓缩蒸发得到仲钼酸铵；(5)将萃取余液加入碱性溶液进行沉淀过滤，得到第二滤渣和滤液；(6)将滤液加入酸性溶液后沉淀过滤，得到第三滤渣和废液。该方法可以对报废的碲化镉薄膜组件进行回收，可以高效回收其中有价金属，提高资源利用率，并且对废液进行了净化处理，确保产品链全程环境友好。

技术领域

本发明涉及一种碲化镉薄膜太阳能电池的机械破碎回收处理方法，属于薄膜光伏组件回收技术领域。

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。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种碲化镉薄膜太阳能电池的回收处理方法，该方法可以对报废的碲化镉薄膜组件进行回收，可以高效回收其中含有的金属锡、镉、碲、钼、铜，提高资源利用率，并且对废液进行了净化处理，确保产品链全程环境友好。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种碲化镉薄膜太阳能电池的回收处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将报废的碲化镉薄膜组件进行机械破碎，破坏各膜层结构，得到小块破碎玻璃；(2)采用强氧化性酸溶液浸出所述小块破碎玻璃，得到第一溶液；(3)将所述第一溶液进行过滤得到浸出液和第一滤渣；(4)将所述浸出液进行萃取得到有机相和萃取余液，所述有机液经过反萃及浓缩蒸发得到仲钼酸铵；(5)将所述萃取余液加入碱性溶液进行沉淀过滤，得到第二滤渣和滤液；(6)将所述滤液加入酸性溶液后沉淀过滤，得到第三滤渣和废液。

优选的，所述步骤(2)中采用的强氧化性酸液为双氧水和硫酸的混合溶液。

优选的所述硫酸浓度为2mol/L，所述硫酸与小块破碎玻璃的液固比是0.5L/kg，所述双氧水与小块破碎玻璃的液固比是200ml/kg，在30-50℃的温度条件下搅拌溶液1h。

优选的，所述步骤(3)中过滤具体为用200目的过滤筛进行过滤。