本發(fā)明屬于新能源回收處理，具體涉及廢舊光伏焊帶中金屬資源化再利用方法。
背景技術(shù)：
1、隨著太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，太陽(yáng)能發(fā)電已經(jīng)成為全球綠色環(huán)保能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵力量，廣泛應(yīng)用于家庭、工業(yè)、商業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。作為一種可再生能源，太陽(yáng)能光伏發(fā)電不僅能夠有效減少對(duì)化石燃料的依賴，還顯著降低溫室氣體排放，助力全球應(yīng)對(duì)氣候變化問(wèn)題。當(dāng)前市場(chǎng)上太陽(yáng)能電池的使用壽命為20至30年，但隨著使用年限的增加，光伏組件的轉(zhuǎn)化效率會(huì)逐漸下降，最終導(dǎo)致光伏板無(wú)法繼續(xù)有效發(fā)電。根據(jù)相關(guān)預(yù)測(cè)，我國(guó)將在2025年左右進(jìn)入光伏組件的報(bào)廢高峰期，屆時(shí)大量廢舊光伏板將面臨處置問(wèn)題。如何科學(xué)、合理地回收和再利用這些退役的光伏組件，減少?gòu)U棄物對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源的高效循環(huán)利用，已成為亟待解決的緊迫課題。
2、廢舊光伏組件的回收不僅僅是一個(gè)環(huán)境問(wèn)題，更是一個(gè)資源問(wèn)題。光伏板中包含了多種可回收的貴金屬材料，如銀、銅、鋁、硅等，它們?cè)诠夥a(chǎn)業(yè)中具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。如果這些金屬材料未能被有效回收，勢(shì)必造成寶貴資源的浪費(fèi)。同時(shí)，廢棄的光伏板焊帶中可能還含有鉛等有害物質(zhì)，若處理不當(dāng)，這些有害物質(zhì)會(huì)滲透到土壤和水源中，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成長(zhǎng)期污染。因此，開(kāi)發(fā)高效、經(jīng)濟(jì)且環(huán)保的光伏組件回收技術(shù)成為當(dāng)務(wù)之急。
3、光伏組件中的鋁邊框、硅電池片、銅、錫、鉛以及貴金屬銀等材料，都具有顯著的回收價(jià)值和經(jīng)濟(jì)潛力。鋁和銅等金屬不僅可在多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域再利用，而且焊帶和硅電池片的回收能有效減少對(duì)自然資源的需求，降低環(huán)境負(fù)擔(dān)。合理的回收處理不僅能有效提取這些有價(jià)值的金屬，提升資源的循環(huán)利用效率，還能減少?gòu)U棄物對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，防止有害物質(zhì)的釋放。對(duì)此，我們提出了一種高效回收光伏焊帶中部分金屬的方法，能夠最大限度地回收貴金屬和其他金屬材料，提升資源利用率，同時(shí)減少環(huán)境污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供廢舊光伏焊帶中金屬資源化再利用方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中資源的循環(huán)利用效率較低，回收過(guò)程產(chǎn)生較多有害物質(zhì)的技術(shù)問(wèn)題。
2、所述的廢舊光伏焊帶中金屬資源化再利用方法，包括下列步驟。
3、一、光伏焊帶的拆解煅燒處理，由此獲得細(xì)小塊狀的光伏焊帶樣品；
4、二、使用鹽酸處理光伏焊帶樣品，分離銅條和濾液；
5、三、加入氫氧化物溶液調(diào)整上一步所得濾液的ph值，基于ph值由低到高依次在特定ph值下生成鋁、鉛、錫三種金屬的氫氧化物沉淀，并依次分離出沉淀備用；
6、四、將氫氧化鋁沉淀再次溶于稀鹽酸中由此生成氯化鋁，充分反應(yīng)后提取氯化鋁作為鋁基絮凝劑使用；
7、五、分別將氫氧化鉛沉淀和/或氫氧化錫沉淀再次溶于稀鹽酸中由此生成氯化鉛和/或氯化錫，氯化鉛和/或氯化錫分別作為鉛源和錫源，再將鉛源和/或錫源分別與有機(jī)胺反應(yīng)合成對(duì)應(yīng)的鉛基鈣鈦礦材料和/或錫基鈣鈦礦材料。
8、優(yōu)選的，步驟一中，先將廢舊的光伏板進(jìn)行人工拆解或機(jī)械拆解去除鋁邊框和接線盒后得到電池片組件；再將拆解得到的電池片組件在馬弗爐一定溫度下煅燒一定時(shí)間得到硅片和光伏焊帶；將光伏焊帶預(yù)處理為細(xì)小塊狀便于后續(xù)處理。
9、優(yōu)選的，步驟二中，將預(yù)處理之后的光伏焊帶樣品按照一定的固液比置于鹽酸溶液中，在一定溫度下反應(yīng)，光伏焊帶樣品與鹽酸溶液之間的固液比范圍為1:10-25，鹽酸溶液濃度范圍為2-5m，反應(yīng)溫度范圍為50-70℃，反應(yīng)時(shí)間范圍為1-3h。
10、優(yōu)選的，步驟三中，調(diào)整濾液的ph值到ph＝5生成氫氧化鋁沉淀，分離出氫氧化鋁沉淀；調(diào)整濾液的ph值到ph＝8生成氫氧化鉛沉淀，分離出氫氧化鉛沉淀；調(diào)整濾液的ph值到ph＝10生成氫氧化錫沉淀，分離出氫氧化錫沉淀。
11、優(yōu)選的，步驟三中，采用離心分離方式從濾液中分離鋁、鉛、錫三種金屬的氫氧化物沉淀，分離后的金屬氫氧化物沉淀可以再經(jīng)過(guò)一次鹽酸酸洗和多次洗滌。
12、優(yōu)選的，步驟二中，在反應(yīng)過(guò)程中，每隔30min取樣觀察溶解情況，每次取出10ml溶液，總共取樣2-5次。
13、優(yōu)選的，步驟一中，煅燒溫度為500℃，500℃下的煅燒時(shí)間為30min，設(shè)置升溫時(shí)間為100min，升溫速率是5℃/min。
14、優(yōu)選的，所述步驟五中，氯化鉛與有機(jī)胺反應(yīng)的制備方式包括微波法，首先將cs2co3、pbcl2、二乙二醇丁醚、十八烯、油酸、油胺分別放入微波瓶中；然后加入攪拌子后放入微波儀中，用程序升溫的方法合成含有cspbcl3納米晶的微米片狀體；待樣品冷卻到71℃時(shí)，將微波瓶從微波儀中取出，用冰水冷卻到室溫，離心處理后，固體留存。
15、本發(fā)明采用的hcl溶液是一種有效的金屬浸出液，且不需要加入其余的氧化劑，是作為廢舊光伏焊帶材料濕法浸出合適的浸出液。選擇hcl溶液作為浸出液并用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph分步提純金屬離子的方案還具有以下優(yōu)點(diǎn)：
16、產(chǎn)物新穎：現(xiàn)有技術(shù)中缺少直接利用廢舊光伏焊帶材料直接回收制造鋁基絮凝劑和鹵素鈣鈦礦材料的技術(shù)。
17、污染少：采用hcl選擇性獲取鋁、鉛、錫三種不同的氫氧化物沉淀，再利用hcl溶液處理直接得到氯化鋁絮凝劑，以及氯化鉛、氯化錫這兩種用于制備鹵素鈣鈦礦材料的鉛源和錫源。由于和浸出液同樣選擇hcl溶液，因此對(duì)沉淀的處理能夠比較簡(jiǎn)單，不需要其他化學(xué)試劑僅除雜處理，產(chǎn)生的污染物也較少。
18、經(jīng)濟(jì)性：鹽酸和氫氧化鈉是相對(duì)廉價(jià)且易于獲取的化學(xué)試劑，相比其他溶劑或復(fù)雜的化學(xué)試劑，它們的使用成本較低。此外，過(guò)程中不需要過(guò)于復(fù)雜的設(shè)備或操作步驟，便于工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。
19、選擇性高：不同金屬離子的氫氧化物的溶解度不同，通過(guò)控制溶液的ph值，可以選擇性地沉淀某些金屬離子。
20、沉淀完全：在適當(dāng)?shù)臈l件下，氫氧化鈉能夠與溶液中的金屬離子完全反應(yīng)，形成沉淀，確保金屬離子的完全分離。通過(guò)多次沉淀和洗滌步驟，可以進(jìn)一步提高沉淀的純度。
21、資源化利用：分離出的鋁離子、鉛離子、錫離子分別進(jìn)一步資源化利用，鋁離子合成鋁基絮凝劑，鉛離子、錫離子分別合成鹵素鈣鈦礦材料。
1.廢舊光伏焊帶中金屬資源化再利用方法，其特征在于：包括下列步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊光伏焊帶中金屬資源化再利用方法，其特征在于：步驟一中，先將廢舊的光伏板進(jìn)行人工拆解或機(jī)械拆解去除鋁邊框和接線盒后得到電池片組件；再將拆解得到的電池片組件在馬弗爐一定溫度下煅燒一定時(shí)間得到硅片和光伏焊帶；將光伏焊帶預(yù)處理為細(xì)小塊狀便于后續(xù)處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊光伏焊帶中金屬資源化再利用方法，其特征在于：步驟二中，將預(yù)處理之后的光伏焊帶樣品按照一定的固液比置于鹽酸溶液中，在一定溫度下反應(yīng)，光伏焊帶樣品與鹽酸溶液之間的固液比范圍為1:10-25，鹽酸溶液濃度范圍為2-5m，反應(yīng)溫度范圍為50-70℃，反應(yīng)時(shí)間范圍為1-3h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊光伏焊帶中金屬資源化再利用方法，其特征在于：步驟三中，調(diào)整濾液的ph值到ph＝5生成氫氧化鋁沉淀，分離出氫氧化鋁沉淀；調(diào)整濾液的ph值到ph＝8生成氫氧化鉛沉淀，分離出氫氧化鉛沉淀；調(diào)整濾液的ph值到ph＝10生成氫氧化錫沉淀，分離出氫氧化錫沉淀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊光伏焊帶中金屬資源化再利用方法，其特征在于：步驟三中，采用離心分離方式從濾液中分離鋁、鉛、錫三種金屬的氫氧化物沉淀，分離后的金屬氫氧化物沉淀可以再經(jīng)過(guò)一次鹽酸酸洗和多次洗滌。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢舊光伏焊帶中金屬資源化再利用方法，其特征在于：步驟二中，在反應(yīng)過(guò)程中，每隔30min取樣觀察溶解情況，每次取出10ml溶液，總共取樣2-5次。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢舊光伏焊帶中金屬資源化再利用方法，其特征在于：步驟一中，煅燒溫度為500℃，500℃下的煅燒時(shí)間為30min，設(shè)置升溫時(shí)間為100min，升溫速率是5℃/min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊光伏焊帶中金屬資源化再利用方法，其特征在于：所述步驟五中，氯化鉛與有機(jī)胺反應(yīng)的制備方式包括微波法，首先將cs2co3、pbcl2、二乙二醇丁醚、十八烯、油酸、油胺分別放入微波瓶中；然后加入攪拌子后放入微波儀中，用程序升溫的方法合成含有cspbcl3納米晶的微米片狀體；待樣品冷卻到71℃時(shí)，將微波瓶從微波儀中取出，用冰水冷卻到室溫，離心處理后，固體留存。