基于三级湿法浸出的退役晶硅太阳能电池片资源高值化回收研究
白冰1
陈佩1
邢楠2
张敏2
蒲京2
张乾生1
胡中发3
王学斌2
1.中广核环境科技(深圳)有限责任公司,广东 深圳 5180312.西安交通大学能源与动力工程学院,陕西西安 7100493.苏州大学能源学院,江苏苏州 215006
摘要：随着光伏组件大规模退役期的到来,其资源化处理成为推动光伏产业全生命周期绿色发展的关键.为实现铝、银、硅等高价值材料的高效回收,提出"热处理+三级湿法分步浸出"联合工艺.退役晶硅电池片经机械破碎与800 ℃热处理后,依次进行三级浸出:一级盐酸/硫酸溶出铝、二级硝酸提取银、三级氢氟酸去除Si3N4减反射层并提纯硅.研究系统考察了酸种类、质量分数、反应时间、液固比和温度等参数对各阶段浸出行为的影响.结果表明,一级浸出在质量分数10％HCl、液固比5∶1 mL/g、50 ℃、30 min条件下,铝浸出率超过80％,银浸出率低于3％,展现出良好的铝选择性.提高HCl浓度或采用质量分数60％H2SO4虽可提升铝浸出率至94％以上,但银溶解显著增加,且高浓度硫酸易引发操作问题.二级浸出中,低浓度硝酸(质量分数15％)因减轻铝表面钝化银,浸出性能相对较高;提高液固比至8∶1mL/g可促进银溶解,而温度升高至70 ℃则因硝酸挥发导致浸出率下降.三级浸出在质量分数5％HF、25℃、50 min、液固比5∶1 mL/g条件下,可有效去除减反射层,获得纯度超过60％的硅粉;HF体系对反应时间和温度敏感,低温有利于减少挥发,延长反应时间显著提升硅含量.该分级浸出工艺充分利用铝、银、Si3N4在不同酸介质中的反应活性差异,实现了多组分的顺序分离与富集,显著提高了试剂利用效率,减少了强酸消耗与废液排放.与直接单步湿法处理相比,本工艺在铝/银选择性、硅回收纯度及环境友好性方面优势明显,为退役晶硅光伏组件的高值化回收与工业化应用提供了可靠的技术路径.
关键词：退役晶硅光伏组件热处理太阳能电池片酸浸
分类号：TQ53(煤化学及煤的加工利用)TK114(热能、热力工程)
资助基金：国家重点研发计划(2024YFE0111000)国家自然科学基金(52376125)深圳市科技研发基金资助项目(KCXST20221021111212029)
论文发表日期：2025-11-30
在线出版日期：2025-12-24（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 197-208 )
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