一种用非酸介质从晶体硅太阳能板中提取银的方法技术

本发明专利技术公开了一种用非酸介质从晶体硅太阳能板中提取银的方法，该方法能够有效地将废旧晶体硅太阳能板中的有价成分进行回收、再资源化处理，拆解后的太阳能电池芯片铜、塑料等材料可以直接回收利用，太阳能电池芯片经氢氧化钠溶液浸泡，可得到含铝溶液，并进一步将铝回收，去除铝的太阳能电池芯片用通有氧气的盐溶液浸取，可提取芯片中的银，提取银后的芯片清理掉表面杂质后可获取高纯度硅料，充分回收了太阳能板中的有价值成分，并且在提取银的过程中未采用传统的王水、硝酸等强酸，盐溶液对操作环境无不良影响、无需进行后续水处理，操作简单、节能环保，具有良好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种用非酸介质从晶体硅太阳能板中提取银的方法
本专利技术属于废旧太阳能装置回收
，涉及一种从废旧晶体硅太阳能板中提取银的方法，具体地说涉及一种采用非酸介质从晶体硅太阳能板中提取银的方法。
技术介绍
随着人们对环境问题重视力度的不断加大，太阳能作为一种清洁能源得到广泛应用，以太阳能为能量来源的光伏产业发展迅猛，自2005年以来，我国太阳能电池的生产量以每年100％的生长速率发展，2011年太阳能电池产量超过20GW。然而太阳能电池板的寿命周期一般在20-25年，超过使用寿命后，太阳能电池的转化效率会急剧降低，直至失效、报废，另外，在电池、电池组件生产、光伏电站维护过程中也会产生大量报废组件。预计从2020年之后，全球及我国的太阳能电池板的固体废弃物会出现大幅度增长，累计废弃量也会逐渐增加，届时废旧太阳能电池板的处理处置和有价成分的回收利用将会成为一个重要的环保课题。目前，生产企业对这部分废晶体硅太阳能电池片的处理方法为直接以较低的价格卖掉或采用氢氟酸加氟化铵酸洗后重新投炉使用。然而整片废晶体硅太阳能电池片约含1克-1.5克铝和0.1克-0.2克银，不对此部分材料进行回收会造成资源的浪费和生产成本的提高。另一方面，晶体硅太阳能电池板生产过程中会产生大量电池废品，对其进行回收利用可以降低成本，特别是在生产中实现有价成分可循环利用以及排废再利用具有极大的经济价值和环保生态效益。但是现有从废弃晶体硅太阳能电池板中回收银技术中通常采用硝酸或王水等强酸将银浸出，这些强酸对操作环境有很大不良影响，不够环保，处理废液需要后续处理，操作繁琐。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于传统从废弃晶体硅太阳能电池板中回收银的工艺需要借助硝酸或王水等强酸，过程繁琐、对环境有不良影响，从而提出一种采用非酸介质从晶体硅太阳能板中提取银的方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：本专利技术提供一种用非酸介质从晶体硅太阳能板中提取银的方法，其包括如下步骤：a、从废旧晶体硅太阳能板中拆解出太阳能电池芯片；b、将所述太阳能电池芯片用质量浓度为20-40％的氢氧化钠溶液浸泡，去除芯片表面的铝层；c、采用通有氧气的盐溶液浸取去除铝层后的芯片上的银；d、将步骤c得到的含银溶液还原为银。作为优选，所述步骤c中所述的盐溶液为硫代硫酸钠溶液，所述硫代硫酸钠溶液的摩尔浓度为0.1-1.5M，所述芯片与所述硫代硫酸钠的固液质量比为1:1-10；向所述硫代硫酸钠溶液中通入的氧气分压为0.2-1atm。作为优选，所述步骤c中通有氧气的盐溶液中还添加有催化剂，所述催化剂为硫酸铜，所述硫酸铜的加入量与所述盐溶液的质量比为2-4.5:100。作为优选，所述步骤c中浸取芯片上的银的过程在搅拌的条件下进行，搅拌速度为480-900r/min，浸取时间为0.5-6h,浸取温度为40-80℃。作为优选，所述步骤b中太阳能电池芯片与氢氧化钠溶液的固液质量比为1:3-6，浸泡时间为0.5-3h。作为优选，所述步骤e中含银溶液通过还原剂还原得到银和还原液，所述还原剂为连二亚硫酸钠，所述连二亚硫酸钠的加入量为4-7g/L。作为优选，所述步骤e后还包括分离还原液与银，并将还原液回用至步骤c的步骤。作为优选，所述步骤c之后还包括将提取银后的芯片在氢氟酸溶液中去除表面杂质、得到高纯度硅料的步骤。作为优选，所述氢氟酸的质量浓度为0.5％。作为优选，所述步骤a中的拆解方式为机械拆解，所述机械拆解采用数控机床进行。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：(1)本专利技术所述的用非酸介质从晶体硅太阳能板中提取银的方法，其包括如下步骤：a、从废旧晶体硅太阳能板中拆解出太阳能电池芯片；b、将所述太阳能电池芯片用浓度为20-40％的氢氧化钠溶液浸泡，去除芯片表面的铝层；c、采用通有氧气的盐溶液浸取去除铝层后的芯片上的银；d、将步骤c得到的含银溶液还原得到银单质。该方法能够有效地将废旧晶体硅太阳能板中的有价成分进行回收、再资源化处理，拆解后的太阳能电池芯片铜、塑料等材料可以直接回收利用，太阳能电池芯片经氢氧化钠溶液浸泡，可得到含铝溶液，并进一步将铝回收，去除铝的太阳能电池芯片用通有氧气的盐溶液浸取，可提取芯片中的银，提取银后的芯片清理掉表面杂质后可获取高纯度硅料，充分回收了太阳能板中的有价值成分，并且在提取银的过程中未采用传统的王水、硝酸等强酸，盐溶液对操作环境无不良影响、无需进行后续水处理，操作简单、节能环保，具有良好的经济效益。(2)本专利技术所述的用非酸介质从晶体硅太阳能板中提取银的方法，所述步骤e后还包括分离还原液与银单质，并将还原液回用至步骤c的步骤。还原含银溶液后的还原液与银单质分离后可再次回用于步骤c的浸取银的工序，还原液中含有的浸出剂硫代硫酸钠可再次用于浸取银，降低了硫代硫酸钠的消耗，进一步降低了处理成本。具体实施方式为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1本实施例提供一种用非酸介质从晶体硅太阳能板中提取银的方法，其包括如下步骤：a、从废旧晶体硅太阳能板中拆解出太阳能电池芯片；将废旧晶体硅太阳能板通过常规数控机床进行机械拆解，并用分选设备筛分出其中的铝、铜、塑料、超白玻璃以及太阳能电池芯片。b、将拆解出的太阳能电池芯片用质量浓度20％的氢氧化钠溶液浸泡，去除芯片表面的铝层，然后对浸出液进行分离，液体进入铝回收工序，将铝转化为氧化铝，去除铝的过程中，太阳能电池芯片与氢氧化钠溶液的固液质量比为1:3，浸泡时间为0.5h，除铝过程的化学反应方程式为：2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑。c、采用通有氧气的盐溶液浸取去除铝层后的芯片上的银，其中所述盐溶液为硫代硫酸钠溶液，其摩尔浓度为0.1M，芯片与所述硫代硫酸钠的固液质量比为1:1，向所述硫代硫酸钠溶液中通入氧气，得到氧气-硫代硫酸钠体系，通入的氧气分压为0.2atm,所述氧气-硫代硫酸钠体系中还添加有提银催化剂，所述催化剂为硫酸铜，硫酸铜的加入量与硫代硫酸钠溶液的质量比为2:100,即每吨溶液中加入20kg硫酸铜催化剂，浸取银的过程是在搅拌的条件下进行的，搅拌速度为480r/min，浸取时间为6h，浸取温度为40℃。氧气-硫代硫酸钠盐溶液浸取太阳能电池芯片上的银这一过程的化学反应方程式为：2Ag+4S2O32-+H2O+0.5O2→2Ag(S2O3)23-+2OH-；将提取银后的太阳能电池芯片在浓度为0.5％的氢氟酸溶液中浸泡去除芯片表面的氮化硅等杂质，得到高纯度硅料。d、将步骤c得到的含银溶液用还原剂还原得到银，提取银后，将含银溶液与连二亚硫酸钠反应，还原出银，所述连二亚硫酸钠的加入量为4g/L。还原银后将得到的还原液与银单质分离，银经过干燥处理成为银粉，并将还原液回用至步骤c，进行下一次的浸取银操作，节省了硫代硫酸钠的用量，降低了处理成本。实施例2本实施例提供一种用非酸介质从晶体硅太阳能板中提取银的方法，其包括如下步骤：a、从废旧晶体硅太阳能板中拆解出太阳能电池芯片；将废旧晶体硅太阳能板通过常规数控机床进行机械拆解，并用分选设备筛分出其中的铝、铜、塑料、超白玻璃以及太阳能电池芯片。b、将拆解出的太阳能电池芯片用质量浓度40％的氢氧化钠溶液浸泡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用非酸介质从晶体硅太阳能板中提取银的方法，其特征在于，包括如下步骤：a、从废旧晶体硅太阳能板中拆解出太阳能电池芯片；b、将所述太阳能电池芯片用质量浓度为20‑40％的氢氧化钠溶液浸泡，去除芯片表面的铝层；c、采用通有氧气的盐溶液浸取去除铝层后的芯片上的银；d、将步骤c得到的含银溶液还原为银。

【技术特征摘要】
1.一种用非酸介质从晶体硅太阳能板中提取银的方法，其特征在于，包括如下步骤：a、从废旧晶体硅太阳能板中拆解出太阳能电池芯片；b、将所述太阳能电池芯片用质量浓度为20-40％的氢氧化钠溶液浸泡，去除芯片表面的铝层；c、采用通有氧气的盐溶液浸取去除铝层后的芯片上的银；d、将步骤c得到的含银溶液还原为银。2.根据权利要求1所述的用非酸介质从晶体硅太阳能板中提取银的方法，其特征在于，所述步骤c中所述的盐溶液为硫代硫酸钠溶液，所述硫代硫酸钠溶液的摩尔浓度为0.1-1.5M，所述芯片与所述硫代硫酸钠的固液质量比为1:1-10；向所述硫代硫酸钠溶液中通入的氧气分压为0.2-1atm。3.根据权利要求2所述的用非酸介质从晶体硅太阳能板中提取银的方法，其特征在于，所述步骤c中通有氧气的盐溶液中还添加有催化剂，所述催化剂为硫酸铜，所述硫酸铜的加入量与所述盐溶液的质量比为2-4.5:100。4.根据权利要求3所述的用非酸介质从晶体硅太阳能板中提取银的方法，其特征在于，所述步骤c中浸取芯片上的银的过程在搅拌的条件下进行，搅拌速度为480-900r/min，浸取时间为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓飞，苏冠贤，
申请(专利权)人：东莞珂洛赫慕电子材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44