含银导电材料中银的回收方法和废旧电池中银的回收方法与流程
- 国知局
- 2024-07-27 11:31:39
本申请涉及金属材料回收领域,特别是涉及一种含银导电材料中银的回收方法和废旧电池中银的回收方法。
背景技术:
1、日益严重的能源危机和环境污染问题对于可再生能源的研发迫在眉睫。太阳能因具有储量无限且能够清洁利用的特点,是较为理想的可再生能源。而在各类太阳能电池中,晶体硅太阳能电池因其转换效率高、技术成熟且硅料价格较低而占据了较大的市场份额。晶体硅太阳能电池组件的使用寿命一般为25年,根据预测到2030年将会产生大量的报废光伏组件。而报废后的光伏组件将会产生大量的固体废弃物,其兼具资源性和危害性双重特性,若处置不当,不仅会危害环境,也会对人体造成不利影响。光伏组件的生产路径过长导致了巨大的环境压力和能源消耗,对组件的资源化回收可有效地减少晶硅生产中的能源消耗,实现光伏组件闭合循环生产和应用。
2、根据组件报废情况的不同,将采取不同的处理方法。例如当光伏组件仅接线盒发生故障时,对接线盒进行拆装和修复,可以使组件再利用。又例如当光伏组件内部组分发生变化如玻璃破损、塑料老化或者硅电池转化效率降低时,则需要对组件进行拆解分类处理。随着技术的发展,硅电池片的厚度越来越薄,各种组件拆解方法较难得到完整的硅晶片电池,因此更多的侧重于硅电池电极中金属银的分离和回收。
3、传统从废旧太阳能电池中提取银并将其回收的方法大多是基于湿法冶金工艺,其利用强酸 (氢氟酸以及硝酸等) 或者强碱 (氢氧化钠以及氢氧化钾等) 溶液将银完全溶解,后通过金属置换或胺-肼联合还原等方法得到金属银。但是上述湿法冶金工艺需使用大量的化学试剂,其中,氢氟酸的使用对操作人员存在潜在的安全风险,硝酸的大量使用会对环境造成不良影响,故该方法本身的风险及可能对环境造成的二次污染不可忽视;另外,亦有方法提出高温锻造提纯粗银,但是其对设备的要求较高,且需要的能耗较大。
技术实现思路
1、基于此,本申请一实施例提供了一种含银导电材料中银的回收方法和废旧电池中银的回收方法,此回收方法污染小、能耗低且能高效回收高纯度的金属银。
2、本申请实施例提供的一种含银导电材料中银的回收方法,包括以下步骤:
3、提供电渗析电解池,所述电渗析电解池包括阳极室、阴极室以及阳离子交换膜;
4、其中,所述阳离子交换膜分隔所述阳极室与所述阴极室,所述阳极室容纳阳极以及阳极电解液,所述阴极室容纳阴极以及阴极电解液,所述阳极为含银导电材料,所述含银导电材料中还原性最弱的为银,所述阳极电解液以及所述阴极电解液各自独立地包含浓度为10 g/l ~ 25 g/l的第一金属盐的水溶液,所述第一金属盐中的第一金属阳离子的氧化性弱于银离子;以及
5、对所述阳极以及所述阴极之间通电,所述阳极以及所述阴极之间的电流密度为2.8ma/cm2~4.2ma/cm2。
6、在其中一个实施例中,所述阳极电解液以及所述阴极电解液的流量各自独立地为10ml/min ~50ml/min。
7、在其中一个实施例中,所述阳极电解液以及所述阴极电解液的流量各自独立地为20ml/min ~40ml/min。
8、在其中一个实施例中,所述阳极电解液以及所述阴极电解液各自独立地包含浓度为10 g/l ~ 17g/l的第一金属盐。
9、在其中一个实施例中,所述电流密度为3ma/cm2~4ma/cm2。
10、在其中一个实施例中,所述通电的时间为4min~12min。
11、在其中一个实施例中,所述通电的时间为5min~10min。
12、在其中一个实施例中,所述第一金属盐包括硝酸钠、硝酸钾、硝酸银中的一种或多种。
13、在其中一个实施例中,所述阴极的材料包括银、铂、钛以及不锈钢中的一种或多种。
14、进一步地,本申请还提供一种废旧电池中银的回收方法,所述废旧电池包含金属电极,所述金属电极的材料包含含银导电材料且所述含银导电材料中还原性最弱的为银,按照上述的含银导电材料中银的回收方法。
15、本申请实施例提供的含银导电材料中银的回收方法中不使用强酸或强碱等化学试剂,利用电化学方法,含银的导电材料作为阳极使其氧化成银离子,通过的阳离子交换膜进行电渗析,银离子在阴极上进行电沉积,避免存在二次污染以及试剂消耗量大等问题;进一步地,通过限定电流密度以及电解液中电解质含量最终回收高纯度以及高含量的银。
16、更进一步地,上述含银导电材料中银的回收方法可以实现在废旧电池中绿色、环保且高效的回收高纯度以及高含量的银。
技术特征:1.一种含银导电材料中银的回收方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的含银导电材料中银的回收方法,其特征在于,所述阳极电解液以及所述阴极电解液的流量各自独立地为10ml/min ~50ml/min。
3.如权利要求2所述的含银导电材料中银的回收方法,其特征在于,所述阳极电解液以及所述阴极电解液的流量各自独立地为20ml/min ~40ml/min。
4.如权利要求1所述的含银导电材料中银的回收方法,其特征在于,所述阳极电解液以及所述阴极电解液各自独立地包含浓度为10 g/l ~ 17g/l的第一金属盐。
5.如权利要求1所述的含银导电材料中银的回收方法,其特征在于,所述电流密度为3ma/cm2~4ma/cm2。
6.如权利要求1所述的含银导电材料中银的回收方法,其特征在于,所述通电的时间为4min~12min。
7.如权利要求6所述的含银导电材料中银的回收方法,其特征在于,所述通电的时间为5min~10min。
8.如权利要求1~7任一项所述的含银导电材料中银的回收方法,其特征在于,所述第一金属盐包括硝酸钠、硝酸钾、硝酸银中的一种或多种。
9.如权利要求1~7任一项所述的含银导电材料中银的回收方法,其特征在于,所述阴极的材料包括银、铂、钛以及不锈钢中的一种或多种。
10.一种废旧电池中银的回收方法,其特征在于,所述废旧电池包含金属电极,所述金属电极的材料包含含银导电材料且所述含银导电材料中还原性最弱的为银,按照权利要求1~9任一项所述的含银导电材料中银的回收方法。
技术总结本申请公开了一种含银导电材料中银的回收方法以及废旧电池中银的回收方法,银的回收方法包括以下步骤:提供电渗析电解池,包括阳极室、阴极室以及阳离子交换膜,其中,阳离子交换膜分隔阳极室与阴极室,阳极室容纳阳极以及阳极电解液,阴极室容纳阴极以及阴极电解液,阳极为含银导电材料,含银导电材料中还原性最弱的为银,电解液包含浓度为10 g/L~20 g/L的第一金属盐,第一金属的阳离子的氧化性弱于银离子;对阳极以及阴极之间通电,电流密度为2.8mA/cm<supgt;2</supgt;~4.2mA/cm<supgt;2</supgt;。利用电化学方法,含银的导电材料作为阳极氧化成银离子,通过的阳离子交换膜在阴极上进行电沉积,还通过限定电解参数最终回收高纯度以及高含量的银。技术研发人员:颜凯,许贵军,段啸天受保护的技术使用者:天合光能股份有限公司技术研发日:技术公布日:2024/5/16本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240726/118505.html
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