一種從廢晶體硅太陽能電池片中回收鋁銀的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及固體廢物的處理領(lǐng)域，具體涉及一種從廢晶體硅太陽能電池片中回收鋁銀的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對(duì)環(huán)境問題重視力度的加大，太陽能作為一種清潔能源迅速發(fā)展。在晶體硅太陽能電池片的生產(chǎn)過程中，由于人員操作失誤、工藝設(shè)置不當(dāng)和設(shè)備自身原因，會(huì)產(chǎn)生碎片、花片和低效片等報(bào)廢電池片(約占總量的2%)。目前，生產(chǎn)企業(yè)對(duì)這部分廢晶體硅太陽能電池片的處理方法為直接以較低的價(jià)格賣掉或采用氫氟酸加氟化銨酸洗后重新投爐使用。然而整片廢晶體硅太陽能電池片約含1克-1.5克鋁和0.1克-0.2克銀，不對(duì)此部分材料進(jìn)行回收會(huì)造成資源的浪費(fèi)和生產(chǎn)成本的提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種從廢晶體硅太陽能電池片中回收鋁銀的方法，可將廢晶體硅太陽能電池片上的鋁和銀分類回收，從而減少資源的浪費(fèi)。
[0004]一種從廢晶體硅太陽能電池片中回收鋁銀的方法，包括步驟:
(1)將廢晶體硅太陽能電池片用水在超聲波中洗凈；
(2)將洗凈的電池片置于質(zhì)量百分濃度為10%-36%的鹽酸水溶液中浸泡1小時(shí)_5小時(shí)去除鋁背場(chǎng)，得到去鋁電池片和含鋁酸液，待含鋁酸液pH值升至2時(shí)，更換酸液；
(3)向pH值升至2的含鋁酸液中加入分散劑，利用第一堿液調(diào)節(jié)pH值至9，靜置陳化至少24小時(shí)，將沉淀過濾、洗滌、干燥后得到氫氧化鋁粉末；
(4)洗凈的去鋁電池片用質(zhì)量百分濃度為10%-65%的硝酸水溶液浸泡1小時(shí)_5小時(shí)，去除電池片表面的銀電極，得到去銀電池片和含銀酸液；
(5)向含銀酸液中加入過量飽和食鹽水或質(zhì)量百分濃度為30%-36%的濃鹽酸水溶液，得到氯化銀沉淀，洗滌干燥得到氯化銀；
(6)在20°C_50°C溫度下，將氯化銀置于含過量的還原劑的第二堿液或含過量的還原劑的酸液中攪拌反應(yīng)1小時(shí)_3小時(shí)，洗滌并干燥產(chǎn)物，得到銀粉。
[0005]步驟(2)中，所述的含鋁酸液過濾后可重復(fù)用于去除鋁背場(chǎng)。
[0006]步驟(4)中，所述的去銀電池片可進(jìn)一步處理得到干凈硅片。所述的含銀酸液過濾后可重復(fù)用于去除電池片表面的銀電極。
[0007]為了達(dá)到更好的效果，優(yōu)選:
步驟(3)中，所述的分散劑選用PEG400，用量?jī)?yōu)選為含鋁酸液重量的0.05%-0.15%。所述的第一堿液選用氨水或氫氧化鈉水溶液，其中氨水的質(zhì)量百分濃度優(yōu)選為10%-25%，氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量百分濃度優(yōu)選為10%-30%。所述的pH值升至2的含鋁酸液可先過濾去除雜質(zhì)后再加入分散劑。
[0008]步驟(5)中，所述的含銀酸液可先過濾去除雜質(zhì)后再加入過量飽和食鹽水或濃鹽酸水溶液。
[0009]步驟(6)中，所述的還原劑選用抗壞血酸、水合肼或鋅粉。所述的第二堿液選用氨水或氫氧化鈉水溶液，其中氨水的質(zhì)量百分濃度優(yōu)選為5%-15%，氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量百分濃度優(yōu)選為5%-15%。所述的酸液為鹽酸水溶液或硫酸水溶液，其中鹽酸水溶液的質(zhì)量百分濃度優(yōu)選為5%-10%，硫酸水溶液的質(zhì)量百分濃度優(yōu)選為5%-10%。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明方法，利用鹽酸和硝酸不同性質(zhì)對(duì)電池片上的銀和鋁進(jìn)行分類浸提處理，同時(shí)浸提液可循環(huán)使用直至濃度降至較低水平，降低了回收成本；此外，對(duì)浸提液中的銀和鋁進(jìn)行分類回收，有利于進(jìn)一步降低回收成本并減小環(huán)境污染的可能性。反復(fù)試驗(yàn)表明:每10千克電池片可回收氫氧化鋁約2.5千克，銀粉約0.1千克，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0012]實(shí)施例1
(1)將10千克報(bào)廢晶體硅太陽能電池片用去離子水在超聲波清洗器中洗凈。
[0013](2)將洗凈的晶體硅太陽能電池片分批放入質(zhì)量百分濃度為36%的濃鹽酸水溶液中浸泡2小時(shí)去除鋁背場(chǎng)，得到去鋁電池片和含鋁酸液，待含鋁酸液pH值升至2時(shí)，更換酸液；
化學(xué)反應(yīng)式為:2A1+6HC1=2A1C13+3H2 ?。
[0014](3)過濾含鋁酸液，向其加入占含鋁酸液重量0.15%的PEG400，在攪拌狀態(tài)下勻速加入質(zhì)量百分濃度為10%的氨水至pH值升至9，靜置陳化24小時(shí)后，過濾、洗滌、干燥沉淀得到氫氧化鋁粉末；化學(xué)反應(yīng)式為:A1C13+3NH3.H20=A1 (OH) 3丨+3NH4C1。
[0015](4)將洗凈的去鋁電池片用質(zhì)量百分濃度為65%的硝酸水溶液浸泡1小時(shí)，去除電池片表面的銀電極，得到去銀電池片和含銀酸液；化學(xué)反應(yīng)式為:Ag+2HN03=AgN03+N02 ? +H20o
[0016](5)過濾含銀酸液，向其加入過量飽和食鹽水得到氯化銀沉淀，洗滌干燥待用；化學(xué)反應(yīng)式為:AgN03+NaCl=AgCl 丨 +NaN03。
[0017](6)室溫20°C下，將氯化銀置于含過量抗壞血酸的質(zhì)量百分濃度為10%氨水中攪拌2小時(shí)，洗滌并干燥產(chǎn)物，得到純度為99.9%的高純銀粉；化學(xué)反應(yīng)式為:2AgCl+C6Hs06+2NH3.H20= C6H606+2Ag+2NH4Cl+2H20。
[0018]所得氫氧化鋁為2.5千克，高純銀粉為0.1千克。
[0019]實(shí)施例2
(1)將20千克報(bào)廢晶體硅太陽能電池片用去離子水在超聲波清洗器中洗凈。
[0020](2)將洗凈的晶體硅太陽能電池片分批放入質(zhì)量百分濃度為25%的鹽酸水溶液中浸泡3小時(shí)去除鋁背場(chǎng)，得到去鋁電池片和含鋁酸液，待含鋁酸液pH值升至2時(shí)，更換酸液；
化學(xué)反應(yīng)式為:2A1+6HC1=2A1C13+3H2 ?。
[0021](3)過濾含鋁酸液，向其加入占含鋁酸液重量0.1%的PEG400，在攪拌狀態(tài)下勻速加入質(zhì)量百分濃度為15%的氫氧化鈉水溶液至pH值升至9，靜置陳化24小時(shí)后，過濾、洗滌、干燥沉淀得到氫氧化鋁粉末；化學(xué)反應(yīng)式為:AlCl3+3Na0H=Al(0H)3丨+3NaCl。
[0022](4)將洗凈的去鋁電池片用質(zhì)量百分濃度為30%的硝酸水溶液浸泡3小時(shí)，去除電池片表面的銀電極，得到去銀電池片和含銀酸液；化學(xué)反應(yīng)式為:3Ag+4HN03=3AgN03+N0 ? +2H20o
[0023](5)過濾含銀酸液，向其加入過量濃鹽酸(質(zhì)量百分濃度為36%)得到氯化銀沉淀，洗滌干燥待用；
化學(xué)反應(yīng)式為:AgN03+HCl=AgCl丨+ΗΝ03。
[0024](6)在40°C加熱條件下，將氯化銀置于質(zhì)量百分濃度為5%的氫氧化鈉水溶液中邊攪拌邊滴加過量的質(zhì)量百分濃度為10%的水合肼，反應(yīng)1小時(shí)后，洗滌并干燥產(chǎn)物，得到純度為 99.9% 的高純銀粉；化學(xué)反應(yīng)式為:4AgCl+N2H4+4Na0H=4Ag+N2 ? +4NaCl+4H20。
[0025]所得氫氧化鋁為5.8千克，高純銀粉為0.26千克。
[0026]實(shí)施例3
(1)將10千克報(bào)廢晶體硅太陽能電池片用去離子水在超聲波清洗器中洗凈。
[0027](2)將洗凈的晶體硅太陽能電池片分批放入質(zhì)量百分濃度為10%的鹽酸水溶液中浸泡5小時(shí)去除鋁背場(chǎng)，得到去鋁電池片和含鋁酸液，待含鋁酸液pH值升至2時(shí)，更換酸液；
化學(xué)反應(yīng)式為:2A1+6HC1=2A1C13+3H2 ?。
[0028](3)過濾含鋁酸液，向其加入占含鋁酸液重量0.05%的PEG400，在攪拌狀態(tài)下勻速加入質(zhì)量百分濃度為10%的氫氧化鈉水溶液至pH值升至9，靜置陳化24小時(shí)后，過濾、洗滌、干燥沉淀得到氫氧化鋁粉末；化學(xué)反應(yīng)式為:AlCl3+3Na0H=Al(0H)3丨+3NaCl。
[0029](4)將洗凈的去鋁電池片用質(zhì)量百分濃度為10%的硝酸水溶液浸泡5小時(shí)，去除電池片表面的銀電極，得到去銀電池片和含銀酸液；化學(xué)反應(yīng)式為:3Ag+4HN03=3AgN03+N0 ? +2H20o
[0030](5)過濾含銀酸液，向其加入過量濃鹽酸(質(zhì)量百分濃度為30%)得到氯化銀沉淀，洗滌干燥待用；
化學(xué)反應(yīng)式為:AgN03+HCl=A