废弃光伏板回收高纯硅、银、铜的绿色冶金方法
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废弃光伏板回收高纯硅、银、铜的绿色冶金方法
来源:甘肃元泰新能源科技有限公司
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简介: 本发明属于废弃光伏板资源化回收技术领域,公开一种废弃光伏板回收高纯硅、银、铜的绿色冶金方法,包括以下步骤:(1)拆解光伏板得层压组件,经粉碎筛分获轻质硅粉与金属富集细粉;(2)金属富集细粉用柠檬酸‑过氧化氢混合液浸出;(3)经沉淀、电解回收银锭;(4)电解得到电解铜;(5)硅粉经磁选、碱洗、酸洗及放电等离子烧结与直流电场凝固提纯,得高纯硅锭。本发明采用柠檬酸与过氧化氢组成的浸出体系,具有无有毒气体排放、废液易处理和成本低的优势,实现资源高效回收与环保的统一。
权利要求

1.一种废弃光伏板回收高纯硅、银、的绿色冶金方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、拆解废弃光伏板得到仅含硅电池、EVA聚合物和玻璃的层压组件,将层压组件粉碎,经分级筛分得到粒径150μm-300μm的轻质硅粉和粒径<150μm金属富集细粉;

S2、将金属富集细粉浸入柠檬酸-过氧化氢混合浸出液,固液分离得到含[Ag(C6H5O7)]2-、[Cu(C6H5O7)]⁻的浸出液,以及硅粉与微量未浸出残渣;

S3、向S2所得浸出液中加入NaCl,过滤得到AgCl沉淀和滤液,去离子水洗涤AgCl沉淀,电解得到银锭;

S4、将S3所得滤液引入电解槽,电解得到铜;

S5、将S1所得轻质硅粉与S2所得硅粉按比例混合,依次经过磁选、碱洗和酸洗,最后经放电等离子烧结与直流电场凝固提纯,获得高纯硅锭。

2.如权利要求1所述的回收高纯硅、银、铜的绿色冶金方法,其特征在于,S2中,柠檬酸-过氧化氢混合浸出液中柠檬酸浓度为6-10g/L、过氧化氢质量分数为25-35%;浸出过程中的浸出温度65-75℃,金属富集细粉与浸出液的固液比1:8-1:12g/mL,持续搅拌且搅拌速率300-600rpm,反应时间90-150min。

3.如权利要求1所述的回收高纯硅、银、铜的绿色冶金方法,其特征在于,S1中,层压组件粉碎后先经500℃热解2h去除EVA聚合物,再进行筛分。

4.如权利要求1所述的回收高纯硅、银、铜的绿色冶金方法,其特征在于,S3中,先加入NaCl调节Cl⁻浓度达1.5mol/L,再将浸出液pH调节至3,最后过滤得到AgCl沉淀。

5.如权利要求1所述的回收高纯硅、银、铜的绿色冶金方法,其特征在于,S5中,磁选的磁场强度0.5-1.5T;碱洗采用5-10wt%NaOH溶液,温度60-80℃,时间1-2h;酸洗采用硝酸-氢氟酸混合液,其体积比5:1,HF占比≤1%,在室温下酸洗10-30min。

6.如权利要求1所述的回收高纯硅、银、铜的绿色冶金方法,其特征在于,S5中,放电等离子烧结是指将混合后的硅粉与Na2CO3/CaCO3混合剂按质量比10:1混合,在1400℃/氩气氛围下经放电等离子烧结,形成熔融相并促使硅核汇聚下沉;将熔融硅引入真空炉,施加10-50V/cm直流电场,控制固液界面温度梯度>50℃/cm,抑制杂质分凝,最终获得6N级高纯硅锭。

7.如权利要求1所述的回收高纯硅、银、铜的绿色冶金方法,其特征在于,S4中电解铜后剩余浸出液,在70-80℃,-0.08MPa条件下减压蒸馏回收柠檬酸,回收率≥85%,补充8-10wt%的过氧化氢后重复使用≥8次。

8.如权利要求1所述的回收高纯硅、银、铜的绿色冶金方法,其特征在于,S5中,先将S2所得硅粉与微量未浸出残渣置于真空感应炉,温度1400-1600℃,残余金属杂质熔体下沉形成贫硅渣,硅熔体上浮形成粗硅锭,再将粉碎后粗硅锭与轻质硅粉按照质量比5:1混合。

9.如权利要求1所述的回收高纯硅、银、铜的绿色冶金方法,其特征在于,S2中,柠檬酸浓度8g/L、过氧化氢质量分数30%、浸出温度70℃、固液比1:10(mL/g)、搅拌速率300rpm、反应时间120min。

10.如权利要求1所述的回收高纯硅、银、铜的绿色冶金方法,其特征在于,S3中,电解AgCl采用0.5mol/L HCl为电解液,石墨为阳极、钛板为阴极,电流密度15mA/cm2、电解温度50℃,电解时间2h,阴极析出纯度≥99.9%的银锭;

S4中,电解采用不锈钢板为阴极、石墨为阳极,施加2.0V直流电压,电解析出纯度≥98%的铜。

说明书

技术领域

[0001]本发明属于废弃光伏板资源化回收技术领域,特别涉及一种废弃光伏板回收高纯硅、银、铜的绿色冶金方法。

背景技术

[0002]全球光伏产业快速发展推动废弃光伏板(End-of-Life,EoL)产生量激增,预计2030年全球EoL光伏板将达800万吨,2050年突破7800万吨。废弃光伏板的层压组件中含高价值硅(纯度≥99.99%)、银(0.8-1.2wt%)、铜(0.4-0.6wt%)等资源,但传统回收方法存在显著缺陷。

[0003]例如

多数工艺直接处理整块层压,未针对金属富集特性分级,导致化学试剂消耗大、回收效率低;

传统硝酸浸出易产生NO2有毒气体,含氮废液处理成本高(1.5m3/吨原料);

氯化物低共熔溶剂(DES)虽绿色,但制备工艺复杂、成本较高,且循环使用时需补充高价FeCl3;

现有技术多聚焦单一金属(如银)回收,硅与铜的回收率低(硅纯度多<5N级,铜纯度<97%),造成资源浪费。

[0004]中国发明专利(CN106629738B)公开了一种废旧太阳能板资源回收方法,该专利从晶体硅太阳能板中拆解太阳能电池片、用氢氧化钠溶液去除层、用有机酸与双氧水的混合溶液浸取银并将银电解得到银粉、用氢氟酸去除杂质、获取高纯度硅料的步骤,该工艺可以对晶体硅太阳能板中的有价值部分进行资源回收,处理工艺简单,浸取银的有机酸与双氧水混合液可以回收利用,降低了处理原料的成本,同时避免了处理过程中产生废酸液对环境造成二次污染,对周围环境影响小,节能环保,具有良好的经济效益,是一种环境友好的资源回收方法。

[0005]上述专利从晶体硅太阳能板中拆解太阳能电池片、用氢氧化钠溶液去除铝层、用有机酸与双氧水的混合溶液浸取银并将银电解得到银粉、用氢氟酸去除杂质、获取高纯度硅料的步骤,具体是使用的有机酸是甲基磺酸,甲基磺酸为有机强酸,生物降解性较差,废液处理难度更高,并且甲基磺酸的循环复用成本与技术门槛更高,市场价格也较高。

[0006]基于上述原因,我们提出一种废弃光伏板回收高纯硅、银、铜的绿色冶金方法。

发明内容

[0007]本发明的一个目的在于提供一种废弃光伏板回收高纯硅、银、铜的绿色冶金方法,包括以下步骤:

一种废弃光伏板回收高纯硅、银、铜的绿色冶金方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、拆解废弃光伏板得到仅含硅电池、EVA聚合物和玻璃的层压组件,将层压组件粉碎,经分级筛分得到粒径150μm-300μm的轻质硅粉和粒径<150μm金属富集细粉;

S2、将金属富集细粉浸入柠檬酸-过氧化氢混合浸出液,反应结束后冷却至室温,采用真空过滤分离含[Ag(C6H5O7)]2-、[Cu(C6H5O7)]⁻的浸出液与残渣,残渣主要为硅粉(纯度≥99.5%)与微量未浸出金属(<1wt%);

反应机理为:

过氧化氢氧化金属氧化物:

CuO+H2O2+2H⁺→Cu2⁺+2H2O+O2↑

Ag2O+H2O2→2Ag⁺+H2O+O2↑

柠檬酸与金属离子络合:

Ag++C6H5O73-→[Ag(C6H5O7)]2-

Cu2++C6H5O73-→[Cu(C6H5O7)]-

S3、向S2所得浸出液中加入NaCl,过滤得到AgCl沉淀和滤液,去离子水洗涤AgCl沉淀,电解得到银锭;

S4、将S3所得滤液引入电解槽,电解得到铜;

S5、将S1所得轻质硅粉与S2所得硅粉按比例混合,依次经过磁选、碱洗和酸洗,最后经放电等离子烧结与直流电场凝固提纯,获得高纯硅锭。

[0008]作为优选地,S2中,柠檬酸-过氧化氢混合浸出液中柠檬酸浓度为6-10g/L、过氧化氢质量分数为25-35%;浸出过程中的浸出温度65-75℃,金属富集细粉与浸出液的固液比1:8-1:12 g/mL,持续搅拌且搅拌速率300-600rpm,反应时间90-150min。

[0009]作为优选地,S1中,层压组件粉碎后先经500℃热解2h去除EVA聚合物,再进行筛分。

[0010]作为优选地,S3中,先加入NaCl调节Cl⁻浓度达1.5mol/L,再将浸出液pH调节至3,最后进行AgCl沉淀。

[0011]作为优选地,S5中,磁选的磁场强度0.5-1.5T,优选1T,去除铁、等磁性杂质,除铁至≤50ppm;碱洗采用5-10wt%NaOH溶液,优选采用8wt%,温度60-80℃,优选70℃,时间1-2h,溶解表面非晶硅及残留聚合物,使非晶硅残留量<0.1wt%;酸洗采用硝酸-氢氟酸混合液,其体积比5:1,HF占比≤1%,在室温下酸洗10-30min,进一步去除金属氧化物,除金属氧化物至<100ppm。

[0012]作为优选地,S5中,放电等离子烧结是指将混合后的硅粉与Na2CO3/CaCO3混合剂按质量比10:1混合,在1400℃/氩气氛围下经放电等离子烧结,形成熔融相并促使硅核汇聚下沉;将熔融硅引入真空炉,施加10-50V/cm直流电场,控制固液界面温度梯度>50℃/cm,抑制杂质分凝,最终获得6N级高纯硅锭。

[0013]作为优选地,S4中电解铜后剩余浸出液,在70-80℃,-0.08MPa条件下减压蒸馏回收柠檬酸,回收率≥85%,向回收柠檬酸补充8-10wt%的过氧化氢后可重复使用≥8次,银、铜浸出率较首次浸出率仅下降≤3%,残余液用石灰中和生成氟化钙沉淀(CaF2),最终使金属氧化物总量<100ppm。

[0014]作为优选地,S5中,先将S2所得硅粉与微量未浸出残渣置于真空感应炉,温度1400-1600℃,残余金属杂质熔体下沉形成贫硅渣,硅熔体上浮形成粗硅锭,再将粉碎后粗硅锭与轻质硅粉按质量比5:1混合。

[0015]作为优选地,S2中,柠檬酸浓度8g/L、过氧化氢质量分数30%、浸出温度70℃、固液比1:10(mL/g)、搅拌速率300rpm、反应时间120min,此时,银浸出率≥89%、铜浸出率≥92%,且对硅粉无溶解作用(硅粉残留率≥99.5%)。

[0016]作为优选地,S3中,电解AgCl采用0.5mol/L HCl为电解液,石墨为阳极、钛板为阴极,电流密度15mA/cm2、电解温度50℃,电解时间2h,阴极析出纯度≥99.9%的银锭。

[0017]作为优选地,S4中,电解采用不锈钢板为阴极、石墨为阳极,施加1.8-2.2V直流电压,[Cu(C6H5O7)]⁻在该电压下优先放电,电解析出纯度≥98%的铜。

[0018]本发明具有以下有益效果:

本发明采用的柠檬酸-过氧化氢体系中,柠檬酸为生物可降解有机酸,过氧化氢仅分解为H2O与O2,无有毒气体排放;同时,柠檬酸可通过减压蒸馏循环使用≥8次,仅需补充少量过氧化氢,最终废液量仅0.4m3/吨原料,且仅为洗涤废水,而传统硝酸酸浸工艺在浸出过程中易产生NO2有毒气体,且形成高浓度含氮废液,需复杂脱硝处理,成本高昂,本发明产生废液较传统硝酸酸浸减少73%,且废液可通过中和沉淀简单处理,大幅降低环保压力。

[0019]本发明针对废弃光伏板粒径<150μm的富金属细粉的特性,通过柠檬酸与金属离子的络合作用、过氧化氢的温和氧化作用,实现银、铜的高效选择性浸出:银浸出率≥89%、铜浸出率≥92%,较传统硝酸酸浸铜浸出率提升5.3个百分点,且对硅粉无溶解作用,硅粉残留率≥99.5%,金属氧化物残留<100ppm。而传统硝酸酸浸因强氧化性,易导致金属过度溶解,如硅粉轻微腐蚀,金属氧化物残留<320ppm,且对银、铜的选择性差。本发明保留高价值硅资源,为后续硅提纯奠定基础。

[0020]传统硝酸酸浸需多次调节pH避免硝酸分解,操作繁琐,且回收产品纯度有限;本发明柠檬酸-过氧化氢体系无需复杂pH控制,银通过AgCl沉淀、电解回收,纯度≥99.9%;铜通过电解析出,纯度≥98%;硅回收环节采用磁选-、、碱洗、酸洗的强化处理与CO2微气泡消解和电场凝固技术,最终获得6N级(99.9999%)高纯硅锭,电阻率>1500Ω・cm,符合光伏级标准,工艺步骤减少30%,操作难度显著降低。

[0021]4.传统硝酸酸浸需大量消耗高浓度硝酸,硝酸市场价约1.5元/kg,且强腐蚀性导致设备年损耗率达15%,甲基磺酸市场价也数倍于柠檬酸;DES体系虽环保,但原料成本高,且需补充高价氧化剂;本发明所用柠檬酸的市场价约0.8元/kg、过氧化氢的市场价约1.2元/kg,成本仅为DES原料的20-30%,且循环使用可降低溶剂成本60%以上;同时,体系无强腐蚀性,设备年损耗率降至5%以下,运维成本减少40%,结合硅、银、铜的高价值回收,整体工艺经济性优势突出。

附图说明

[0022]图1为光伏板拆解、粉碎、热解和筛分的工艺流程图。

[0023]图2为回收高纯硅、银、铜的工艺流程图。

具体实施方式

[0024]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

[0025]实施例1

本实施例公开一种废弃光伏板回收高纯硅、银、铜的绿色冶金方法,具体包括以下步骤:

步骤一:废弃光伏板预处理与金属富集细粉制备

(1)机械拆解:拆解废弃光伏板的铝框架,移除接线盒与连接导线,得到仅含硅电池、EVA聚合物和玻璃的层压组件;

(2)粉碎与热解:将层压组件用压缩破碎机粉碎为5-10mm条状,再经废料造粒机破碎至粒径<5mm;随后在500℃下热解2h,以去除EVA聚合物,使残留率<0.3wt%,避免其干扰后续浸出;

(3)分级筛分与表征:用标准筛网(4.75mm、2.36mm、1.18mm、300μm、150μm)对破碎料进行干式筛分,以收集小于150μm的金属富集细粉与150-300μm的轻质硅粉。

[0026]通过XRF分析确认金属富集细粉中Ag含量0.85wt%、Cu含量4.9wt%,XRD检测到Ag(2θ=38.1°、44.3°)、Cu(2θ=43.3°、50.4°)特征峰,确保原料金属富集效果。

[0027]步骤二:柠檬酸-过氧化氢体系绿色浸出

(1)浸出液配制:按浓度8g/L溶解柠檬酸于去离子水中,搅拌均匀后缓慢加入30%过氧化氢,避免局部过热;

(2)浸出反应:将金属富集细粉按固液比1:10(g/mL)加入浸出液,置于70℃恒温水浴,500rpm搅拌120min;

(3)固液分离:反应结束后冷却至室温,采用真空过滤(0.22μm滤膜)分离浸出液与残渣,残渣主要为硅粉与微量未浸出金属;

(4)真空熔炼分离:硅粉与残余铜渣置于真空感应炉,控制温度1400℃,铜熔体因密度差下沉形成富铜锭,硅熔体上浮形成粗硅锭,制成粗硅粉。

[0028]步骤三:银回收

(1)AgCl沉淀:向浸出液中缓慢加入NaCl固体,搅拌至Cl⁻浓度达1.5mol/L,调节pH至3,室温静置2h,生成白色AgCl沉淀;过滤收集沉淀,用去离子水洗涤3次,去除残留柠檬酸,XRF检测AgCl纯度≥98.8%;

(2)电解提银:以0.5mol/LHCl为电解液,AgCl按10g/L加入电解液并搅拌溶解,石墨为阳极、钛板为阴极,控制电流密度15mA/cm2、温度50℃,电解2h;阴极反应为Ag⁺+e⁻→Ag,最终得到纯度99.96%的银锭。

[0029]步骤四:铜回收

将过滤AgCl后含[Cu(C6H5O7)]⁻的滤液引入电解槽,不锈钢板为阴极(面积100cm2)、石墨为阳极,施加2.0V直流电压,室温电解1.5h;阴极反应为[Cu(C6H5O7)]⁻+e⁻→Cu+C6H5O73⁻,电解后得到纯度98.6%的电解铜。

[0030]步骤五:硅回收

(1)残渣预处理:将步骤二所得粗硅粉与步骤一收集的轻质硅粉按质量比5:1混合,依次进行:

磁选除杂:1.0T磁场强度下去除铁、镍等磁性杂质,铁含量降至≤45ppm;

碱洗去非晶硅:10wt%NaOH溶液80℃处理2h,溶解表面非晶硅与残留有机物,非晶硅残留量<0.08wt%;

酸洗去氧化物:硝酸-氢氟酸混合液(体积比5:1,HF占比0.8%)室温处理30min,金属氧化物总量降至<80ppm;

(2)硅提纯:预处理后的硅粉与Na2CO3/CaCO3(10:1)按质量比10:1混合,1400℃氩气氛围下SPS烧结1h,碳酸盐分解产生CO2微气泡冲击SiO2层,硅核汇聚形成熔融硅;随后在真空炉中施加30V/cm直流电场,控制固液界面温度梯度60℃/cm,凝固18h,最终得到6N级(99.9999%)高纯硅锭(四探针法检测电阻率>1500Ω・cm,符合光伏级硅标准)。

[0031]步骤六:浸出结束后,将浸出液通过减压蒸馏(70-80℃,-0.08MPa)回收柠檬酸,回收率≥85%;向回收的柠檬酸溶液中补充8-10wt%的过氧化氢(弥补反应消耗),可重复使用≥8次,第8次循环时银、铜浸出率仍分别保持87.2%、90.5%,较首次仅下降≤3%。

[0032]实施例2

实施例2与实施例1区别在于:

步骤二:柠檬酸-过氧化氢体系绿色浸出

(1)浸出液配制:按浓度6g/L溶解柠檬酸于去离子水中,搅拌均匀后缓慢加入25%过氧化氢,避免局部过热;

(2)浸出反应:将金属富集细粉按固液比1:8(g/mL)加入浸出液,置于65℃恒温水浴,400rpm搅拌150min;

真空熔炼分离:硅粉与残余铜渣置于真空感应炉,控制温度1500℃。

[0033]步骤五:硅回收

(1)残渣预处理

磁选除杂:0.8T磁场强度下去除铁、镍等磁性杂质;

碱洗去非晶硅:7.5wt%NaOH溶液70℃处理1.5h,溶解表面非晶硅与残留有机物;

酸洗去氧化物:硝酸-氢氟酸混合液(体积比5:1,HF占比0.8%)室温处理20min;

硅提纯:真空炉中施加20V/cm直流电场,控制固液界面温度梯度55℃/cm。

[0034]最终得到纯度99.92%的银锭;纯度96.8%的电解铜;纯度99.9998%的高纯硅锭。

[0035]实施例3

实施例3与实施例1区别在于:

步骤二:柠檬酸-过氧化氢体系绿色浸出

(1)浸出液配制:按浓度10g/L溶解柠檬酸于去离子水中,搅拌均匀后缓慢加入35%过氧化氢,避免局部过热;

(2)浸出反应:将金属富集细粉按固液比1:12(g/mL)加入浸出液,置于75℃恒温水浴,600rpm搅拌90min;

真空熔炼分离:硅粉与残余铜渣置于真空感应炉,控制温度1550℃。

[0036]步骤五:硅回收

(1)残渣预处理

磁选除杂:1.2T磁场强度下去除铁、镍等磁性杂质;

碱洗去非晶硅:10wt%NaOH溶液80℃处理2h,溶解表面非晶硅与残留有机物;

酸洗去氧化物:硝酸-氢氟酸混合液(体积比5:1,HF占比0.8%)室温处理30min;

硅提纯:真空炉中施加50V/cm直流电场,控制固液界面温度梯度70℃/cm。

[0037]最终得到纯度99.96%的银锭;纯度98.5%的电解铜;纯度99.9999%的高纯硅锭。

[0038]实施例4

实施例4与实施例1区别在于:

步骤二:柠檬酸-过氧化氢体系绿色浸出

(1)浸出液配制:按浓度7g/L溶解柠檬酸于去离子水中,搅拌均匀后缓慢加入32%过氧化氢,避免局部过热;

(2)浸出反应:将金属富集细粉按固液比1:9(g/mL)加入浸出液,置于68℃恒温水浴,450rpm搅拌130min;

真空熔炼分离:硅粉与残余铜渣置于真空感应炉,控制温度1480℃。

[0039]步骤五:硅回收

(1)残渣预处理

磁选除杂:0.5T磁场强度下去除铁、镍等磁性杂质;

碱洗去非晶硅:10wt%NaOH溶液60℃处理2h,溶解表面非晶硅与残留有机物;

酸洗去氧化物:硝酸-氢氟酸混合液(体积比5:1,HF占比0.8%)室温处理30min;

硅提纯:真空炉中施加10V/cm直流电场,控制固液界面温度梯度50℃/cm。

[0040]最终得到纯度99.9%的银锭;纯度97.5%的电解铜;纯度99.9997%的高纯硅锭。

[0041]实施例5

实施例5与实施例1区别在于:

步骤二:柠檬酸-过氧化氢体系绿色浸出

(1)浸出液配制:按浓度9g/L溶解柠檬酸于去离子水中,搅拌均匀后缓慢加入28%过氧化氢,避免局部过热;

(2)浸出反应:将金属富集细粉按固液比1:11(g/mL)加入浸出液,置于72℃恒温水浴,550rpm搅拌100min;

真空熔炼分离:硅粉与残余铜渣置于真空感应炉,控制温度1600℃。

[0042]步骤五:硅回收

(1)残渣预处理

磁选除杂:1.5T磁场强度下去除铁、镍等磁性杂质;

碱洗去非晶硅:5wt%NaOH溶液75℃处理1h,溶解表面非晶硅与残留有机物;

酸洗去氧化物:硝酸-氢氟酸混合液(体积比5:1,HF占比0.8%)室温处理25min;

硅提纯:真空炉中施加40V/cm直流电场,控制固液界面温度梯度65℃/cm。

[0043]最终得到纯度99.93%的银锭;纯度98%的电解铜;纯度99.9999%的高纯硅锭。

[0044]实施例6

实施例6与实施例1区别在于:

步骤二:柠檬酸-过氧化氢体系绿色浸出

(1)浸出液配制:按浓度8g/L溶解柠檬酸于去离子水中,搅拌均匀后缓慢加入30%过氧化氢,避免局部过热;

(2)浸出反应:将金属富集细粉按固液比1:10(g/mL)加入浸出液,置于70℃恒温水浴,500rpm搅拌120min;

真空熔炼分离:硅粉与残余铜渣置于真空感应炉,控制温度1520℃。

[0045]步骤五:硅回收

(1)残渣预处理

磁选除杂:1T磁场强度下去除铁、镍等磁性杂质;

碱洗去非晶硅:8wt%NaOH溶液65℃处理1.5h,溶解表面非晶硅与残留有机物;

酸洗去氧化物:硝酸-氢氟酸混合液(体积比5:1,HF占比0.8%)室温处理15min;

硅提纯:真空炉中施加25V/cm直流电场,控制固液界面温度梯度58℃/cm。

[0046]最终得到纯度99.91%的银锭;纯度97.9%的电解铜;纯度99.9996%的高纯硅锭。

[0047]表1本发明与传统工艺对比

对比指标传统硝酸浸出工艺本发明(柠檬酸-过氧化氢工艺)提升效果环保性产生NO2有毒气体,废液量1.5m3/吨无有毒气体,柠檬酸可生物降解,废液量0.4m3/吨消除氮污染,废液量减少73%银浸出率93.45%(30%硝酸,120min)89.45%(70℃,120min)较硝酸降低4%,铜浸出率87.45%(30%硝酸,120min)92.74%(70℃,120min)较硝酸提升5.3%,试剂成本(元/吨原料)1200(硝酸+NaOH)650(柠檬酸+过氧化氢)较硝酸降低46%硅最终纯度99.98%(未达光伏级)99.9999%(6N级)达光伏级浸出液循环次数1-2次≥8次较硝酸提升4倍,满足工业化需求

本发明采用柠檬酸与过氧化氢组成的浸出体系,其中,柠檬酸作为生物可降解有机酸,可与Ag⁺、Cu2⁺形成稳定络合物,过氧化氢是温和氧化剂,反应仅生成H2O与O2,具有无有毒气体排放、废液易处理和成本低的优势;同时,针对废弃光伏板中金属富集于<150μm细粉的特性,利用XRF验证该级分银含量是粗级分的5-8倍,通过分级预处理可大幅减少后续浸出试剂用量,进一步提升工艺经济性与环保性。

[0048]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

说明书附图(2)

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标签:废弃光伏板回收,绿色冶金方法
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