[發明專利]破碎玻璃光伏組件的回收方法及裝置

在審

• 申請號: 202010930469.0
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN111957723A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 馬昀鋒;馬崇振;鄭璐;張建文;何銀鳳;龔文勇;楊紫琪;廖乾;雷鳴宇;魏琛娟;韓金豆;張占升
• 申請（專利權）人: 青海黃河上游水電開發有限責任公司光伏產業技術分公司;長沙礦冶研究院有限責任公司;黃河水電光伏產業技術有限公司;國家電投集團黃河上游水電開發有限責任公司;青海黃河上游水電開發有限責任公司
• 主分類號: B09B3/00
• 分類號: B09B3/00;B09B5/00;B02C21/00;B02C23/14
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰;陽志全

本發明公開了一種破碎玻璃光伏組件的回收方法，包括：采用機械分離法拆除接線盒、金屬邊框和背板；將拆除接線盒、金屬邊框和背板后的破碎玻璃光伏組件粉碎為顆粒狀的混合物；加熱顆粒狀的混合物，氣化EVA材料，使硅片、玻璃及金屬焊帶呈相互分離狀態；篩分分離狀態的硅片、玻璃及金屬焊帶，分離出金屬焊帶；采用分選的方法，從分離出金屬焊帶的混合物內分別分離出硅片與玻璃。本發明還公開了一種破碎玻璃光伏組件的回收裝置。本發明通過采用機械、熱分解相結合的聯合分離方式對破碎玻璃光伏組件進行回收，實現了光伏組件中單一組分的充分分離，且不會產生影響環境的廢氣，工藝簡單、運營成本低，且回收率高。

技術領域

本發明涉及光伏產品回收技術領域，尤其涉及一種破碎玻璃光伏組件的回收方法及裝置。

背景技術

我國從2015年開始成為全球光伏發電裝機容量和發電量最大的國家。光伏組件使用壽命約為20～25年，壽命到期后光伏組件的回收處理將是未來面臨的重大難題。從2020年開始我國太陽能電池的固體廢棄物會出現大幅度增長，累計廢棄量也會逐漸增加。到2030年，光伏組件的回收規模將達到60GW，約450萬噸光伏板。組件中含有銅、鋁、錫和銀等有價金屬和太陽能級硅等，具有相當高的回收價值和經濟價值。龐大的光伏組件裝機量也使得開發光伏組件回收處理技術與裝備的開發成為亟待解決的難題。

目前，光伏組件的處理方法有無機酸溶解法、有機溶劑溶解法、熱處理法、機械處理法和聯合處理法等。無機酸溶解法可保持硅片的完整性，但無法保證有價金屬的回收率，且操作過程中會產生需要進行尾氣處理的氮氧化物；有機溶劑溶解法所需時間較長，會產生大量有機廢溶劑，對環境和水體有嚴重污染；熱處理法可將光伏組件中的電池、玻璃和邊框等單體解離，還需要其他方法進行分離；機械分離法先將組件鋁邊框與接線盒拆除，隨后粉碎無框組件，分離涂錫焊帶與玻璃顆粒，剩下的部分再進行研磨，用靜電分離方法得到金屬、硅粉末、背板顆粒和EVA(EthyleneVinylAcetate，即乙烯-乙酸乙烯共聚物)顆粒，該法最終得到的是不同材料的混合物，未能實現單一組分的充分分離。

發明內容

鑒于現有技術存在的不足，本發明提供了一種破碎玻璃光伏組件的回收方法及裝置，克服了現有的光伏組件的處理方法的缺陷，可以實現光伏組件中單一組分的充分分離，且不會產生影響環境的廢氣，工藝簡單、運營成本低，且回收率高。

為了實現上述的目的，本發明采用了如下的技術方案：

一種破碎玻璃光伏組件的回收方法，包括：

采用機械分離法拆除接線盒、金屬邊框和背板；

將拆除接線盒、金屬邊框和背板后的破碎玻璃光伏組件粉碎為顆粒狀的混合物；

加熱顆粒狀的混合物，氣化EVA材料，使硅片、玻璃及金屬焊帶呈相互分離狀態；

篩分呈分離狀態的硅片、玻璃及金屬焊帶，分離出金屬焊帶；

采用分選的方法，從分離出金屬焊帶的混合物內分別分離出硅片與玻璃。

作為其中一種實施方式，所述篩分呈分離狀態的硅片、玻璃及金屬焊帶的步驟包括：

初次篩分，得到第一粒徑范圍的包含金屬焊帶的單體；

二次篩分，得到第二粒徑范圍的包含硅片與玻璃的粗粒級硅片玻璃混合料、第三粒徑范圍的包含硅片與玻璃的細粒級硅片玻璃混合料；

其中，所述第三粒徑范圍、所述第二粒徑范圍、所述第一粒徑范圍的粒徑依次減小。

作為其中一種實施方式，所述采用分選的方法，從分離出金屬焊帶的混合物內分離硅片與玻璃的步驟包括：

將滿足所述第二粒徑范圍的粗粒級硅片玻璃混合料通過硅玻震蕩分離，分別得到粗粒級硅片和粗粒級玻璃；