刘凯华

(中关村至臻环保股份有限公司，北京 100160)

铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池因光电效率高、制造成本低、环境适应力强、发展潜力大等优点在新能源市场中占据重要地位。目前，其主要制造方法有磁控溅射、真空蒸镀、非真空涂布等[1-2]。无论采用哪种工艺技术，生产过程中都会产生大量含铜、铟、镓、硒的废料[3]。目前，主要采取氧化酸浸、氯化浸出等技术，将废料中的铜、铟、镓、硒等元素转入溶液，然后分别采用置换、萃取等方法将各元素从浸出液中加以分离[4-6]。在溶剂萃取过程中，往往会发生铟、镓共萃现象，造成后续分离困难，影响铟、镓回收率。现阶段，利用P204、TBP、P507等萃取剂单独萃取铟、镓[7-14]，或用离子交换树脂分离铟、镓[15]的研究较多；而采用单一萃取剂对铟、镓混合溶液萃取分离的研究相对较少。针对这一问题，试验研究了用P204单一萃取剂从硫酸体系中萃取分离铟和镓，以期为含铟、镓废料的回收处理提供参考方法。

1 试验部分

1.1 试验试剂与原料

P204萃取剂、260#溶剂油、盐酸、硫酸、氢氧化钠，均为分析纯；铟、镓混合溶液化学成分见表1。

表1 铟、镓混合溶液化学成分 g/L

1.2 试验仪器与设备

分液漏斗，恒温水浴锅，恒温水浴振荡器，pH计，烧杯，锥形瓶，电动搅拌系统。

1.3 试验原理

料液中铟、镓主要存在形式为In3+、Ga3+，试验采用P204(H2A2)对其进行萃取分离。就反应机制而言，P204作为一种磷类酸性阳离子萃取剂，可以将溶液中的In3+、Ga3+都萃取到有机相中，具体反应如下：

但是由于在不同的酸度条件下，P204对不同金属离子的萃取率有差别，利用这一特性，采用逆流萃取方式，选取合适的萃取级数，并根据萃余液中氢离子浓度随萃取反应的进行而升高，酸度增大的原理，最终使P204对铟、镓的萃取率差异性增大，进而完成铟、镓的萃取分离。……