[發明專利]一種銅銦鎵硒物料的回收方法

有效

• 申請號: 201610039561.1
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN106987718B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 高永濤;劉軍飛;王冠;吳國發
• 申請（專利權）人: 漢能聯創移動能源投資有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B15/00;C22B58/00;C01B19/02
• 代理公司: 北京尚倫律師事務所 11477
• 代理人: 趙真

本發明公開一種銅銦鎵硒物料的回收方法，其主要包括硫酸+雙氧水浸出、二氧化硫還原硒、水解分銅、堿分銦鎵、置換銦、水解鎵等步驟。本發明的銅銦鎵硒物料的回收方法采用硫酸配合雙氧水浸出，浸出率大大提高，且減少酸氣污染；利用金屬離子水解PH差分銅，成本低；另外，本發明采用堿性分鎵，只需要調節溶液PH值，即可實現銦鎵分離，分離效果好，所得到的銦、鎵產品純度較高。

技術領域

本發明涉及一種銅銦鎵硒光伏組件的回收方法，尤其涉及一種銅銦鎵硒物料的回收方法。

背景技術

銅銦鎵硒薄膜太陽能電池具備眾多優勢而備受市場青睞，其是最近幾年薄膜太陽能電池研發、規模生產、應用的最大熱點。銅銦鎵硒太陽能電池的吸收層由銅、銦、鎵、硒四種元素按照最佳比例組成黃銅礦結構，可吸收光譜波長范圍廣，除了非晶硅太陽能電池可吸收光的可見光譜范圍，還可以涵蓋波長在700～2000nm之間的近紅外區，即一天內發電的時間最長，銅銦鎵硒薄膜太陽能電池與同一瓦數級別的晶硅太陽能電池相比，每天可以超出20%比例的總發電量。晶硅電池本質上有光致衰減的特性，經過陽光的長時間暴曬，其發電效能會逐漸減退。而銅銦鎵硒太陽能電池則沒有光致衰減特性，發電穩定性高。晶硅太陽能電池經過較長一段時間發電后存在熱斑現象，導致發電量小，增加維護費用。而銅銦鎵硒太陽能電池能采用內部連接結構，可避免此現象的發生，較晶體硅太陽能電池比所需的維護費用低。

銅銦鎵硒薄膜太陽能電池的制作方式有真空濺鍍法、蒸餾法和非真空涂布法，無論采用哪種制作方法，其制作過程中都會產生一些銅銦鎵硒的物料，而這些物料中除含重金屬銅之外，還含有銦、鎵和硒等稀有金屬。為有利于銦、鎵和硒等稀有金屬和重金屬銅的持續利用，需要將其進行分離并分別回收，以方便進一步地循環利用，以保證銅銦鎵硒薄膜太陽能電池材料的可持續發展。現有技術中，銅銦鎵硒物料的回收方法主要有酸溶解法、萃取法、氧化蒸餾法等濕法或火法精煉組合方法。

公開號為CN102296178A的中國專利申請中公開了一種銅銦鎵硒的回收方法，具體公開了利用鹽酸與過氧化氫的混合液來溶解包含有銅銦鎵硒金屬粉體的方法。該方法使用肼還原硒，以銦金屬置換銅，并通過支撐式液膜結合分散反萃液將銦與鎵分離。

公開號為CN103184388A的中國專利申請中公開了一種銅銦鎵硒的回收方法，該方法首先破碎所述銅銦鎵硒薄膜太陽能板成碎片，而后利用浸泡工序將所述碎片用規定溫度的硫酸與過氧化氫的混合體系浸泡規定時間得到浸泡液，隨后利用萃取，反萃取，電解等工藝回收銦、鎵、硒元素。

美國專利號US5779877公開了一種銅銦硒太陽能電池物料的回收方法。所述方法主要包括破碎、硝酸浸出，兩電極電解分離銅、硒和銦，然后蒸發分解得到銦和鋅的氧化物的混合物，氧化蒸餾分離銅和硒。

在上述現有技術術中，使用鹽酸和過氧化氫浸出會消耗大量的氧化劑，且鹽酸易揮發，在浸出反應過程中是放熱反應，造成鹽酸大量揮發，污染較為嚴重。同時，萃取銦時使用的萃取劑對鎵產生共萃現象，造成銦、鎵分離困難，從而降低了鎵的回收率。另一方面采用銦置換銅處理方法，生產成本過于高昂。

發明內容

為解決現有技術中的上述缺陷，本發明的目的在于提供一種能夠減少環境污染，且銦回收率高，生產成本較低的銅銦鎵硒物料的回收方法。

本發明的銅銦鎵硒物料的回收方法采用硫酸配合雙氧水浸出，浸出率大大提高，且減少酸氣污染；還原硒后液利用金屬離子水解PH差，精細化調整PH值可以先分出銅，操作簡單，且成本較低；另一方面，本發明采用堿性分鎵，只需要調節溶液PH值，即可實現銦鎵分離，分離效果好，所得到的銦、鎵產品純度較高。

本發明的銅銦鎵硒物料的回收方法，包括如下步驟：

步驟A，將銅銦鎵硒物料放置于球磨機中進行球磨。

步驟B，將濃硫酸稀釋，將步驟A中球磨后的合金粉末與稀釋后的濃硫酸混合，升溫后通入雙氧水進行浸出，浸出結束后濾出殘渣，即可得到純凈浸出液。其所包括的反應如下：