[Комментарий к переработке модулей SMM] Новая технология бескислотной флотации прорывает узкое место переработки фотоэлектрических элементов, степень извлечения серебра достигает 97,6%

Недавно исследовательская группа из Университета Ньюкасла в Австралии добилась значительного технологического прорыва в области переработки фотоэлектрических (ФЭ) модулей. Команда разработала безкислотный процесс механического разделения, основанный на принципах обогащения полезных ископаемых, сочетающий дробление и пенообразную флотацию, который позволяет достичь 97,6% уровня извлечения серебра из списанных солнечных панелей примерно за три минуты, что значительно снижает потребление химических реагентов и образование отходов по сравнению с традиционными процессами кислотного выщелачивания.

Этот технологический прорыв появился в подходящее время. Поскольку глобальные установки фотоэлектрических систем продолжают расти, давление по обработке списанных модулей становится все более очевидным. Совет по энергетике Австралии прогнозирует, что к 2050 году объем ФЭ-отходов в стране превысит 1 млн тонн, содержащих примерно 300-500 тонн серебра. Несмотря на то что текущий основной процесс извлечения серебра путем кислотного выщелачивания может эффективно извлекать сереbro, он сталкивается с такими проблемами, как высокое потребление реагентов, сложность обработки отходов и тяжелое экологическое бремя, что препятствует его индустриализации. Новый процесс, разработанный Университетом Ньюкасла, использует физическое дробление в сочетании с пенообразной флотацией, требуя только водопроводной воды и небольшого количества флотационных реагентов, что обеспечивает эффективное и селективное извлечение серебра, предоставляя отрасли более экологичное и экономичное решение.

Примечательно, что эта технология впервые инновационно внедряет процесс пенообразной флотации, широко используемый в горнодобывающей промышленности, в область извлечения металлов из ФЭ-модулей. Доцент Махшид Фирузи, ведущий исследователь, заявил, что это открывает новые возможности для извлечения критически важных металлов из городского горнодобывающего лома. В настоящее время каждый ФЭ-модуль содержит около 20 граммов серебра, и при текущей цене на сереbro эффективное извлечение может принести значительную экономическую выгоду. Более важно то, что команда уже проводит исследования процессов переработки таких материалов, как кремний, с целью разработки в будущем многоматериальной синергетической системы переработки.

С промышленной точки зрения этот технологический прорыв совпадает с недавно запущенной национальной пилотной программой по переработке ФЭ-модулей австралийским правительством. В условиях, когда в стране насчитывается всего семь специализированных предприятий по переработке ФЭ-модулей и отрасль не имеет масштаба, новый процесс с низкими затратами и высокой эффективностью снизит операционный порог для предприятий по переработке и повысит коммерческую осуществимость. Если интегрировать с запланированным строительством сети утилизации в пилотной программе, это может ускорить создание циклической производственной цепочки для ФЭ, охватывающей сбор, транспортировку и переработку.

Однако переход от лабораторных результатов к промышленному внедрению по-прежнему требует преодоления ряда вызовов, включая: влияние различий в материальном составе модулей разных моделей и сроков эксплуатации на стабильность процесса; контроль запыленности и оптимизация энергопотребления при крупномасштабном дроблении; а также экологически безопасные решения для хвостов флотации. Кроме того, хотя извлечение серебра высокорентабельно, экономическая целесообразность переработки массовых материалов, таких как стекло, алюминиевые рамы и пластины, остается ключевым фактором, влияющим на общий уровень утилизации.

В целом, данный технологический прорыв задает важное направление для инноваций процессов в отрасли утилизации ФЭ. На фоне глобального реагирования на волну ФЭ-отходов, зеленые технологии, характеризующиеся высоким коэффициентом извлечения и низким воздействием на окружающую среду, станут ключевой движущей силой в продвижении циклической экономики. Последующие усилия следует сосредоточить на апробации в пилотном масштабе, продвижении стандартизации технологий и исследовании путей интеграции с существующими системами утилизации, чтобы действительно достичь цели устойчивого развития — «не допустить потерь ценных ресурсов».