一种电化学提取退役光伏组件焊带中金属的方法

本发明涉及金属提取，具体涉及退役光伏组件回收，特别涉及一种电化学提取退役光伏组件焊带中金属的方法。

背景技术：

1、自2004年光伏行业兴起到2023年底，中国的光伏发电及相关产业实现了飞跃式的发展，光伏组件产量连续18年位居全球首位，新增光伏装机连续12年、累计装机连续10年位居全球第一，已占据全球的主导地位。截至2023年底，我国光伏发电装机总量达到了609.49gw，超越了水力发电，成为我国第二大装机电源。2023年我国光伏新增装机达到了216.88gw, 占全球新增装机近50%。

2、随着光伏产业的蓬勃发展和光伏发电的大规模利用，退役光伏组件的高效拆解、全组分回收、高效再利用，成为光伏行业内急切需要解决的问题。根据中国绿色供应链联盟光伏专委会预测，2030年起我国将开始面临光伏 组件退役潮，当年的光伏组件累计退役量将达到100万吨，而2050年光伏组件累计退役量将达到5500万吨，光伏组件回收已经成为光伏绿色发展产业链的一个重要的环节。

3、退役光伏组件焊带的结构为铜基上镀锡铅合金，一方面作为有价金属其回收具有重要的意义，另一方面铜与铅作为工业上被划分为重金属的十种元素之内会对生态环境造成严重的破坏乃至影响人的健康安全。

4、目前行业内针对于退役光伏组件的回收方法主要还是以传统高温冶金或酸浸等方式，其回收方式存在能耗高、环境污染大、操作繁琐、设备要求高、回收率不高等问题；因此有必要研发出一种绿色低耗简便高效的退役光伏组件焊带回收的方法。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种电化学提取退役光伏组件焊带中金属的方法，该方法实现了焊带中金属铜、铅、锡的高产率和高纯度分离提取， 具有能耗低、无污染、操作简便、回收率高等优点。

2、为达到以上目的，本发明采取的技术方案如下。

3、一种电化学提取退役光伏组件焊带中金属的方法，包括以下步骤：

4、（1）将退役光伏组件进行机械拆解或高温热解得到焊带；

5、（2）将焊带埋于导电介质之中并用滤布包裹，使得导电介质与焊带紧密接触；

6、（3）将包裹后的滤布置于碱性溶液之中；

7、（4）取金属电极插入导电介质内并接入电源正极作为反应阳极，取不锈钢板接入电源负极作为反应阴极，通电退镀，得到高纯铜条、阴极板上的电沉积产物以及滤液，电沉积产物为高纯铅；

8、（5）依次向滤液中投入铅、锡金属粉末置换并分别过滤得到铜、铅单质与二次滤液；

9、（6）对二次滤液进行电沉积，得到锡单质。

10、本发明中，步骤（1）中，高温热解时，将光伏组件置于容器中在400℃~520℃的温度之间保温，使得eva胶膜与背板充分燃烧从而得到焊带。

11、本发明中，步骤（2）中，所述导电介质为石墨、导电陶瓷或金属钛；导电介质呈片状或粉状，其粒径大于滤布孔径。

12、本发明中，步骤（3）中，碱性溶液为氢氧化钠或氢氧化钾中的一种，碱性溶液的浓度为0.5mol/l~4mol/l。

13、本发明中，步骤（3）中，所述碱性溶液的浓度为0.75mol/l~2mol/l。

14、本发明中，步骤（4）中，退镀时，电流密度为0.18a/dm2~0.81a/dm2，退镀温度为5℃~30℃，退镀电压为0.5v~1.4v。

15、本发明中，步骤（4）中，退镀时，电流密度为0.27a/dm2~0.55a/dm2，退镀温度为10℃~20℃。

16、本发明中，步骤（5）中，电沉积时，将体系置于65℃~90℃的水浴中，体系中加入1ml/l～1.5ml/l的过氧化氢，电流密度为1a/dm²～5a/dm²。

17、本发明中，步骤（5）中，电沉积时，将体系置于70℃~85℃的水浴中，电流密度为1a/dm²～2a/dm²。

18、本发明中，步骤（6）中，二次滤液在进行完锡的电沉积后再次作为碱性溶液重复使用，以用于步骤（4）中进行退镀。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

20、（1）采用石墨等廉价易得的导电介质，原料容易获得，成本低廉；

21、（2）以氢氧化钠或氢氧化钾作为碱性溶液，可重复使用且无毒无害，绿色经济环保；

22、（3）退镀与电沉积所需能耗低，电沉积所得产物为高纯的单质；

23、（4）工艺流程中不产生任何形式的污染；

24、（5）与传统回收方式比较操作流程简单，对设备要求低；

25、（6）焊带中金属的回收率极高。

1.一种电化学提取退役光伏组件焊带中金属的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的电化学提取退役光伏组件焊带中金属的方法，其特征在于，步骤（1）中，高温热解时，将光伏组件置于容器中在400℃~520℃的温度之间保温，使得eva胶膜与背板充分燃烧从而得到焊带。

3.根据权利要求1所述的电化学提取退役光伏组件焊带中金属的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述导电介质为石墨、导电陶瓷或金属钛；导电介质呈片状或粉状，其粒径大于滤布孔径。

4.根据权利要求1所述的电化学提取退役光伏组件焊带中金属的方法，其特征在于，步骤（3）中，碱性溶液为氢氧化钠或氢氧化钾中的一种，碱性溶液的浓度为0.5mol/l~4mol/l。

5.根据权利要求1或4所述的电化学提取退役光伏组件焊带中金属的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述碱性溶液的浓度为0.75mol/l~2mol/l。

6.根据权利要求1所述的电化学提取退役光伏组件焊带中金属的方法，其特征在于，步骤（4）中，金属电极为钛电极，退镀时，电流密度为0.18a/dm2~0.81a/dm2，退镀温度为5℃~30℃，退镀电压为0.5v~1.4v。

7.根据权利要求1或6所述的电化学提取退役光伏组件焊带中金属的方法，其特征在于，步骤（4）中，退镀时，电流密度为0.27a/dm2~0.55a/dm2，退镀温度为10℃~20℃。

8.根据权利要求1所述的电化学提取退役光伏组件焊带中金属的方法，其特征在于，步骤（5）中，电沉积时，将体系置于65℃~90℃的水浴中，体系中加入1ml/l～1.5ml/l的过氧化氢，电流密度为1a/dm²～5a/dm²。

9.根据权利要求1或8所述的电化学提取退役光伏组件焊带中金属的方法，其特征在于，步骤（5）中，电沉积时，将体系置于70℃~85℃的水浴中，电流密度为1a/dm²～2a/dm²。

10.根据权利要求1所述的电化学提取退役光伏组件焊带中金属的方法，其特征在于，步骤（6）中，二次滤液在进行完锡的电沉积后再次作为碱性溶液重复使用，以用于步骤（4）中进行退镀。