[發明專利]熱機控制的低溫分層方法

有效

• 申請號: 201380076508.3
• 申請日: 2013-05-08
• 公開（公告）號: CN105246604B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: M·達西斯蒂
• 申請（專利權）人: 巴里理工大學
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00;B29B17/02;B32B43/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 姜雪梅

技術領域

本發明的目的是在處理領域中用于報廢回收在多層人工制品的制造中所采用的原材料。更加特別的是，本發明的目的是一種用于人工制品的低溫調節方法，該人工制品包括散布有具有熱力和彈性特性不同且剛性不同的材料的多個剛性材料層。

背景技術

正如所已知地那樣，電子和電氣廢料的良好部分(諸如上面所描述的人工制品)在沒有任何前期處理的情況下送去垃圾掩埋或者經歷焚化和回收處理，因而導致了隨后將高污染物質散布到環境中。

相對照地，許多報廢的電子產品可以被再次使用，修復或者再循環利用，由此獲得了在保護和維護環境以及減少污染方面的明顯益處。另一個優點可在很多情況下從回收具有高經濟價值的材料中獲得。

由通過剛性層與塑料層交替構成的材料制成的電子系統的一個實例，也就是說，可能將根據本發明的方法應用到這種類型的電子系統，并且基于此近來已經更多關注于該電子系統的報廢處理，該電子系統由光電模塊代表。

在結構層位，光電模塊由借助于熱層壓方法連結在一起的若干層的夾層制成。

每個模塊的主要部件由光電元件表示，這些光電元件包含在由乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)制成的聚合物層內。

所述夾層通過彼此相鄰的多個層組成，即：一個后部防水聚合物涂層，其按照要求由乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或者聚氟乙烯(Tedlar)中之一制成；在乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)中實現的大約0.6mm厚的保護光電元件(所述剛性層)的一對層；以及大約3mm厚的鋼化玻璃的剛性前部層，其用作也可接受光的保護表面。

在它們大約20年到30年的使用壽命結束時，每個PV模塊可經受特殊處理，允許進行對有害材料(通常金屬)的安全處理，并且還允許回收一些包括該模塊的元件，其中的一些具有高經濟價值(硅和貴金屬)的特征。

關于報廢再循環利用過程和無法移除的光電嵌板部分的處理的現有技術，正如已經提到的那樣，包括回收在通過熔化過程粘結在一起的相鄰層中發現的剛性材料層(電子級硅)和塑料元件(共聚物)。這包括一系列從工藝和工業視角和從過程產物視角兩者來看不同的過程。

用于再循環利用光電模塊的這些方法中的一種，如在專利US6063995中進行描述那樣，包括借助于烘焙法對構成光電模塊的部件進行分離，在烘焙法中，升高光電模塊的溫度，以僅僅熔化了該模塊的聚合物部件，而留下未改變的鋼化玻璃和光電元件自身。

尤其是，所述方法提供了從外部框架和端子塊體中剝離下來的光電模塊，以最初加熱到接近100℃的溫度，從而能夠易于手動分離后部聚合物涂層。于是，隨后將其置于電爐中，在電爐中，其在480℃與540℃之間的溫度下經歷烘焙過程。

在光電模塊的烘焙過程期間，為了實現惰性氣氛，惰性氣體(優選氮氣)通過供給導管而被引入到烘箱中。

光電模塊的烘焙過程發生在介于480℃和540℃之間的溫度下，并且持續降解EVA聚合物層所必需的一段時間。當兩個EVA聚合物層達到熔化溫度時，光電元件的物理分離與鋼化玻璃一起在該點處發生，它們分解開并且擱置在包含于烘箱中的支撐件上。

來自聚合物層的氣態分解產物隨后在后燃室內燃燒，從而產生了廢產物，二氧化碳和水蒸氣。

所述過程允許完全回收鋼化玻璃和光電元件。然后后者經受進一步處理，諸如燒結或酸侵蝕，以便回收銀或者存在于該元件內的其他金屬。

另一種允許再循環利用光電模塊的不同的已知方法在專利US6129779中有描述。它基于用于再循環利用和回收光電模塊的金屬組分的過程，這通過壓碎光電模塊自身并且隨后在酸性溶液槽中溶解出金屬來實現。由此獲得的溶液然后與固體碎片分離并且通過沉淀劑進行處理，該沉淀劑則允許回收從光電模塊所獲得的金屬。

更特別的是，所述過程包括第一步驟，在第一步驟中，光電模塊被壓碎，以獲得多個具有足夠小尺寸以進行化學處理的碎片。由此獲得的這些模塊碎片被傳送到容納酸的容器，所述酸例如是硫酸、硝酸或者鹽酸，它們能夠溶解待回收的金屬材料，從而將其與碎片的剩余部分分離開。在光電元件金屬和酸之間的化學反應下，發生光電材料的溶解，隨后形成了由與腐蝕性酸相結合的金屬構成的液相和由非金屬PV模塊碎片所形成的固相。

存在于溶液中的固相然后借助于過濾法而與液相分離，并且相反地，包含在固相中的非金屬材料則借助于振動篩而與液相分離。

最后，在該過程的最后階段，進行從溶液中回收金屬。一種用于分離出溶液內的部件的方法包括通過添加適當的化學沉淀劑而將溶液中的金屬沉淀出。