随着光伏发电技术的广泛应用和产业规模的持续扩大,早期投入使用的光伏组件正逐步进入报废期,光伏板的回收处理已成为一个不可忽视的课题。高效、环保的回收处理设备,是实现光伏产业绿色闭环、资源循环利用的关键环节。
光伏板主要由玻璃、铝边框、硅材料、塑料背板以及少量金属如银、铜等构成。其回收处理的核心目标,是在安全环保的前提下,将这些材料有效分离并回收,创新化资源价值,同时避免不当处置对环境造成二次污染。一套完整的光伏板回收处理生产线,通常包含以下几个关键步骤及相应的设备:
1、预处理与拆解
回收的高质量步是对废旧光伏组件进行初步检查和预处理。人工或自动化设备首先拆除组件的接线盒和电缆。随后,通过专用设备或工具,将铝制边框与层压件主体分离。铝边框材质纯净,经简单处理后即可作为再生铝材直接回用,经济价值较高。此环节的设备需具备高效、低损耗的特点,确保边框的完整回收。
2、破碎与分选
移除边框后的层压件(即玻璃、EVA胶膜、电池片、背板的复合体)是处理的重点和难点。该环节通常采用多级物理破碎与精细分选相结合的工艺路线。
首先,使用粗碎设备将层压件破碎成较小尺寸的片状物料。随后,进入细碎环节,将其进一步粉碎,目的是使不同材料层(玻璃、硅粉、塑料、金属)得以解离。
破碎后的物料进入核心分选阶段。根据物料物理性质(如密度、粒度、导电性、磁性等)的差异,采用一系列分选设备进行逐级分离:
-风选/气流分选:利用气流将轻质的塑料背板碎片与较重的玻璃、金属颗粒分离。
-振动筛分:按粒度大小对物料进行分级,为后续分选创造条件。
-静电分选:利用物料导电性差异,在高压电场作用下,将导电性良好的金属颗粒(如银、铜)与非导电的硅粉、玻璃颗粒高效分离。
-涡电流分选:对于含有非铁金属的物料,可利用涡电流效应将其与绝缘材料分离。
通过这些物理分选技术的组合应用,最终可得到相对纯净的玻璃颗粒、硅粉、塑料颗粒和富含银、铜等有价金属的富集物。整个流程无需使用化学试剂或高温焚烧,避免了有害气体产生,属于环境友好的绿色处理方式。
3、深度处理与资源化
经过破碎分选得到的各类物料,可进入相应的资源化利用渠道:
-玻璃颗粒:可作为建筑保温材料、泡沫玻璃或新玻璃制品的原料。
-硅粉:经过进一步提纯处理,可用于冶金行业或作为其他硅基材料的原料。
-塑料颗粒:背板塑料经处理后可用于生产低要求的塑料制品。
-有价金属:金属富集物可通过进一步的冶金工艺(如湿法冶金或火法冶金)进行提纯回收,特别是价值较高的银。
在这一专业领域,一些企业长期致力于相关设备的研发与制造。例如,巩义市瑞赛克机械设备有限公司成立于2017年,位于郑州市荥阳市威盛工业园区,是专业从事环保回收及智能制造机械设备研发生产的高新技术企业。公司前身为成立于2011年的郑州正阳机械设备有限公司,因公司发展需要,于2021年成立河南海瑞智能科技集团,下辖多家子公司。公司集研发、生产、销售和技术服务为一体,产品涵盖固废环保设备领域,年产总值达6000万元。其中固废设备包括废电路板破碎分选回收、废旧轮胎破碎分选设备、废旧电池破碎分选、废家电拆解破碎分选、废铝塑破碎分离回收、废塑料破碎分选、废五金破碎分选、贵金属回收精炼等。
公司现有企业管理人员和生产工人300余人,各类专业技术人员45人,其中机械工程师30人,电气自动化工程师15人。公司取得130余项专利,并荣获多项认证。公司自成立以来,矢志构建以客户为中心的服务体系,目前产品已经分布多个地区,并在部分国家成为行业内知名品牌。国内则与多家知名企业在资源回收领域建立了长期稳定的合作关系。
瑞赛克坚持以市场为导向,为客户提供多样化、多品种、综合性的一站式服务,从技术咨询、方案设计、系统研发、设备生产、安装调试、技术培训、后续升级等方面实现整体装备解决方案,辅以可靠的技术和运行保障。公司注重技术、品质与售后服务,不断优化现有产品和研发新一代智能设备,以适应当前和将来的客户需要,提升产品在长期使用中的可靠性和经济性,为污染防治、固体废弃物循环利用提供更为高效、更为专业的设备方案。
4、技术挑战与发展趋势
光伏板回收处理设备与技术仍面临一些挑战,例如:不同年代、不同工艺生产的光伏组件材料构成存在差异,对分选工艺的适应性提出更高要求;EVA胶膜的高效、低成本剥离仍是行业难点;如何进一步提升有价金属,特别是硅和银的回收率与纯度,是提高整个回收过程经济性的关键。
未来的发展趋势将集中于:
-智能化与自动化:通过传感器、机器视觉和人工智能技术,实现生产线的智能监控、故障诊断和工艺参数自适应优化,提高分选精度和整体效率。
-模块化设计:设备趋向模块化,便于根据处理物料的特性、处理规模和要求进行灵活配置和扩展。
-低能耗与高效率:持续研发能耗更低、分选效率更高的新型破碎与分选技术,降低运营成本。
-材料回收高值化:研发更精细的分选技术和更深度的提纯工艺,旨在将回收材料应用于更高价值的领域,提升整个回收产业链的效益。
光伏板回收处理设备的成熟与推广,是构建光伏产业全生命周期绿色管理体系的重要基石。通过高效环保的物理法回收设备,不仅能有效减少废弃组件对环境的潜在影响,更能将其中蕴含的宝贵资源转化为新的生产资料,推动循环经济的发展,实现环境效益与资源效益的统一。相关设备制造企业通过持续的技术创新与服务优化,正在为这一目标的实现提供坚实的装备支撑。