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一种新型钙钛矿太阳能电池材料制备方法与流程

时间:2022-02-15 阅读: 作者:专利查询

一种新型钙钛矿太阳能电池材料制备方法与流程

1.本发明涉及电池材料领域,具体涉及一种新型钙钛矿太阳能电池材料制备方法。


背景技术:

2.尽管当今各种电池新技术在不断发展,铅酸电池依然凭借其优良的性价比、稳定的电化学性能、成熟的生产工艺及其废旧产品较高的回收利用等优点在二次电池市场中占据首位,年产量的持续增长既代表铅酸电池对人类的重要性,也意味着每年有大量的铅消耗于铅酸蓄电池产品上;
3.铅酸蓄电池作为全世界主要的消费产品,同时也成为最主要的铅再生资源。中国再生铅的主要原料有80%以上来自废旧铅酸蓄电池,铅作为一种高毒性的重金属,从环保的角度看,对废旧铅酸蓄电池中铅的回收再利用具有重要意义;
4.目前铅冶炼行业在精炼工序段,都是采用碱氢氧化钠造碱性渣进行除杂,所得到的渣大都回到还原熔炼系统,碱未得到充分利用以及部分碱进入到周围环境,危害环境安全,而且碱性渣里面含有部分有价金属,如锡、铅,传统工艺中没有对其进行回收再用,致使资源的流失;
5.因此,如何对再生铅精炼碱渣中的碱以及部分有价金属进行回收利用是本发明需要解决的问题。


技术实现要素:

6.为了克服上述的技术问题,本发明的目的在于提供一种新型钙钛矿太阳能电池材料制备方法:通过以再生铅精炼碱渣为原料,利用资源回收设备通过水洗浸出再生铅精炼碱渣中naoh、nasno3、napbo3,之后向浸出液中加入ca(oh)2,通过化学反应制备casno3、capbo3,同时提高浸出液中naoh浓度;滤渣通过压滤、干燥、焙烧用于生产新型钙钛矿太阳能电池材料,滤液通过蒸发结晶回收naoh,解决了现有的再生铅精炼碱渣中碱未得到充分利用以及部分碱进入到周围环境,危害环境安全,而且碱性渣里面含有部分有价金属,如锡、铅,传统工艺中没有对其进行回收再用,致使资源的流失的问题。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
8.一种新型钙钛矿太阳能电池材料制备方法,包括以下步骤:
9.步骤一:将再生铅精炼碱渣从资源回收设备的分离箱的正上方投入至分离箱的内部,之后再生铅精炼碱渣落至过滤顶板的顶部,启动拉伸电机,拉伸电机运转带动收卷轮转动释放连接带,过滤底板、过滤顶板通过滑块在滑槽中下移;
10.步骤二:通过进水口向分离箱中加入清水,将再生铅精炼碱渣浸泡,浸泡完成,通过拉伸电机带动过滤底板、过滤顶板上升,携带浸泡后的再生铅精炼碱渣上升,启动第一压滤汽缸,第一压滤汽缸的活动杆延伸推动第一压滤板在过滤顶板的顶部滑动,第一压滤板将形成浸泡后的再生铅精炼碱渣进行挤压,其中的水分通过滤水孔或者过滤孔流出至分离箱底部,得到浸出液;
11.步骤三:通过第一压滤汽缸带动第一压滤板复位,通过拉伸电机带动过滤底板、过滤顶板上升,直至过滤底板、过滤顶板移出分离箱的内腔,启动顶升汽缸,顶升汽缸的活动杆延伸带动第一压滤板在第二压滤板上翻转,从而将浸泡后的再生铅精炼碱渣倒入至导流斗,最终收集于载渣槽中;
12.步骤四:向加料斗中投入氢氧化钙,氢氧化钙通过进料管加入至浸出液中,启动超声波振子释放超声波对浸出液和氢氧化钙进行超声分散,之后氢氧化钙与浸出液中的nasno3、napbo3进行反应,生成casno3、capbo3沉淀,启动第二压滤汽缸,第二压滤汽缸的活动杆收缩拉动第二压滤板移动,第二压滤板移动的过程中将产生的casno3、capbo3沉淀汇聚,滤液从滤水孔流出,启动输送液泵,输送液泵将滤液抽出经过输送管输送至蒸发工序,滤液经过蒸发形成naoh,将casno3、capbo3沉淀收集干燥、焙烧,得到新型钙钛矿太阳能电池材料。
13.作为本发明进一步的方案:所述资源回收设备包括安装底座、分离箱,所述安装底座的顶部安装有分离箱,所述分离箱的一侧底部安装有安装架,所述安装架的顶部两侧均安装有第一压滤汽缸,两个所述第一压滤汽缸的一端分别贯穿安装在分离箱中部两侧上,所述分离箱的另一侧底部贯穿安装有第二压滤汽缸,两个所述第二压滤汽缸分别安装在安装底座的顶部两侧,所述安装底座的顶部安装有输送液泵,所述输送液泵位于安装架的正下方,所述输送液泵的输入端通过管道连通至分离箱的内腔底部,所述输送液泵的输入端安装有输送管,所述安装底座的顶部安装有载渣槽,所述载渣槽与输送液泵分别位于安装底座的顶部两端,所述载渣槽位于两个第二压滤汽缸,所述分离箱的顶部两侧均安装有拉伸电机,所述分离箱的顶部一侧安装有导流斗,所述导流斗的底端位于载渣槽的正上方。
14.作为本发明进一步的方案:所述分离箱呈顶部开合的箱状,所述分离箱的一侧顶部开设有进水口,所述进水口的下方设置有进料管,所述进料管呈l形,所述进料管的底端连通至分离箱的内腔,所述进料管的顶部安装有加料斗。
15.作为本发明进一步的方案:所述分离箱的内腔中设置有过滤底板和过滤顶板,所述过滤顶板的一端转动连接至过滤底板的一端,所述过滤底板的一端顶部开设有安装室,所述安装室的内腔中转动安装有顶升汽缸,所述顶升汽缸的活动杆转动连接至过滤底板的另一端底部,所述过滤底板和过滤顶板的两端均安装有滑块,所述滑块与滑槽为配合构件,所述过滤底板和过滤顶板远离安装室的一端均开设有若干个过滤孔,所述过滤底板的两侧均安装有连接带,两根所述连接带的顶端分别缠绕在收卷轮上,两个所述收卷轮分别套接在两个拉伸电机的输出轴上。
16.作为本发明进一步的方案:所述分离箱的内壁中嵌入设置有第一压滤板和第二压滤板,所述第一压滤板安装在第一压滤汽缸的活动杆上,所述第二压滤板安装在第二压滤汽缸的活动杆上,所述第一压滤板和第二压滤板上均开设有滤水孔,所述安装底座的内部嵌入安装有超声波振子。
17.本发明的有益效果:
18.本发明的一种新型钙钛矿太阳能电池材料制备方法,通过以再生铅精炼碱渣为原料,利用资源回收设备通过水洗浸出再生铅精炼碱渣中naoh、nasno3、napbo3,之后向浸出液中加入ca(oh)2,通过化学反应制备casno3、capbo3,同时提高浸出液中naoh浓度;滤渣通过压滤、干燥、焙烧用于生产新型钙钛矿太阳能电池材料,滤液通过蒸发结晶回收naoh,通过
分别回收利用naoh与有色金属,实现再生铅精炼碱渣资源化循环利用。
19.该资源回收设备通过拉伸电机实现过滤底板、过滤顶板的上升与下降,从而实现对再生铅精炼碱渣的水洗浸出,从而得到浸出液,利用第一压滤板经再生铅精炼碱渣的浸出液充分挤出,从而提高资源回收率,之后将再生铅精炼碱渣移出分离箱,利用顶升汽缸使得再生铅精炼碱渣自动收集于载渣槽中,通过加料斗实现分离箱外部加料,之后利用超声波振子实现氢氧化钙的超声分散,进而使得氢氧化钙与浸出液中的nasno3、napbo3充分反应,过滤,滤渣通过压滤、干燥、焙烧用于生产新型钙钛矿太阳能电池材料,而且滤液也能经过蒸发浓缩结晶,回收氢氧化钠,进一步的提升了资源回收利用率,该方法通过利用资源回收设备达到了节约资源、保护环境、节约成本的目的。
附图说明
20.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
21.图1是本发明中资源回收设备的结构示意图;
22.图2是本发明中资源回收设备的内部结构示意图;
23.图3是本发明中过滤底板、过滤顶板的连接视图。
24.图中:101、安装底座;102、分离箱;103、安装架;104、第一压滤汽缸;105、输送液泵;106、输送管;107、加料斗;108、进水口;109、进料管;110、载渣槽;111、导流斗;112、第二压滤汽缸;113、拉伸电机;114、收卷轮;115、连接带;116、滑槽;117、过滤底板;118、过滤顶板;119、安装室;120、顶升汽缸;121、第一压滤板;122、第二压滤板;123、超声波振子;124、过滤孔;125、滑块。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
26.请参阅图1-3所示,本实施例为一种资源回收设备,包括安装底座101、分离箱102,安装底座101的顶部安装有分离箱102,分离箱102的一侧底部安装有安装架103,安装架103的顶部两侧均安装有第一压滤汽缸104,两个第一压滤汽缸104的一端分别贯穿安装在分离箱102中部两侧上,分离箱102的另一侧底部贯穿安装有第二压滤汽缸112,两个第二压滤汽缸112分别安装在安装底座101的顶部两侧,安装底座101的顶部安装有输送液泵105,输送液泵105位于安装架103的正下方,输送液泵105的输入端通过管道连通至分离箱102的内腔底部,输送液泵105的输入端安装有输送管106,安装底座101的顶部安装有载渣槽110,载渣槽110与输送液泵105分别位于安装底座101的顶部两端,载渣槽110位于两个第二压滤汽缸112,分离箱102的顶部两侧均安装有拉伸电机113,分离箱102的顶部一侧安装有导流斗111,导流斗111的底端位于载渣槽110的正上方;
27.分离箱102呈顶部开合的箱状,分离箱102的一侧顶部开设有进水口108,进水口108的下方设置有进料管109,进料管109呈l形,进料管109的底端连通至分离箱102的内腔,进料管109的顶部安装有加料斗107。
28.分离箱102的内腔中设置有过滤底板117和过滤顶板118,过滤顶板118的一端转动连接至过滤底板117的一端,过滤底板117的一端顶部开设有安装室119,安装室119的内腔中转动安装有顶升汽缸120,顶升汽缸120的活动杆转动连接至过滤底板117的另一端底部,过滤底板117和过滤顶板118的两端均安装有滑块125,滑块125与滑槽116为配合构件,过滤底板117和过滤顶板118远离安装室119的一端均开设有若干个过滤孔124,过滤底板117的两侧均安装有连接带115,两根连接带115的顶端分别缠绕在收卷轮114上,两个收卷轮114分别套接在两个拉伸电机113的输出轴上。
29.分离箱102的内壁中嵌入设置有第一压滤板121和第二压滤板122,第一压滤板121安装在第一压滤汽缸104的活动杆上,第二压滤板122安装在第二压滤汽缸112的活动杆上,第一压滤板121和第二压滤板122上均开设有滤水孔,安装底座101的内部嵌入安装有超声波振子123。
30.请参阅图1-3所示,本实施例中的资源回收设备的工作过程如下:
31.步骤一:将再生铅精炼碱渣从资源回收设备的分离箱102的正上方投入至分离箱102的内部,之后再生铅精炼碱渣落至过滤顶板118的顶部,启动拉伸电机113,拉伸电机113运转带动收卷轮114转动释放连接带115,过滤底板117、过滤顶板118通过滑块125在滑槽116中下移;
32.步骤二:通过进水口108向分离箱102中加入清水,将再生铅精炼碱渣浸泡,浸泡完成,通过拉伸电机113带动过滤底板117、过滤顶板118上升,携带浸泡后的再生铅精炼碱渣上升,启动第一压滤汽缸104,第一压滤汽缸104的活动杆延伸推动第一压滤板121在过滤顶板118的顶部滑动,第一压滤板121将形成浸泡后的再生铅精炼碱渣进行挤压,其中的水分通过滤水孔或者过滤孔124流出至分离箱102底部,得到浸出液;
33.步骤三:通过第一压滤汽缸104带动第一压滤板121复位,通过拉伸电机113带动过滤底板117、过滤顶板118上升,直至过滤底板117、过滤顶板118移出分离箱102的内腔,启动顶升汽缸120,顶升汽缸120的活动杆延伸带动第一压滤板121在第二压滤板122上翻转,从而将浸泡后的再生铅精炼碱渣倒入至导流斗111,最终收集于载渣槽110中;
34.步骤四:向加料斗107中投入氢氧化钙,氢氧化钙通过进料管109加入至浸出液中,启动超声波振子123释放超声波对浸出液和氢氧化钙进行超声分散,之后氢氧化钙与浸出液中的nasno3、napbo3进行反应,生成casno3、capbo3沉淀,启动第二压滤汽缸112,第二压滤汽缸112的活动杆收缩拉动第二压滤板122移动,第二压滤板122移动的过程中将产生的casno3、capbo3沉淀汇聚,滤液从滤水孔流出,启动输送液泵105,输送液泵105将滤液抽出经过输送管106输送至蒸发工序,滤液经过蒸发形成naoh,将casno3、capbo3沉淀收集干燥、焙烧,得到新型钙钛矿太阳能电池材料。
35.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
36.以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明或者超
越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。