[發明專利]一種從電子廢酸中回收氫氟酸和硝酸的工藝方法

在審

• 申請號: 201410443526.7
• 申請日: 2014-09-02
• 公開（公告）號: CN104261349A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 華超;陸平;白芳;郭莉
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C01B7/19
• 分類號: C01B7/19;C01B21/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電子酸回收再利用的工藝方法，具體說就是涉及一種從電子廢酸中分離氫氟酸和硝酸的工藝方法。?

背景技術

隨著半導體、液晶面板及太陽能電池等產業的蓬勃發展，其生產流程中使用氫氟酸和硝酸來作為蝕刻硅及硅化合物的使用量也會愈來愈多，混酸被使用后成為電子酸廢液時，其所含有的氫氟酸和硝酸的濃度不低，且具有高腐蝕性及高脂溶性，不僅對人體的皮膚會造成嚴重燒傷，也極易穿過人體而與體內的鈣、鎂離子結合來侵蝕骨骼與肌肉，此外，電子酸廢液排放到自然界中也會破壞生態系的平衡，也造成大量的資源浪費。因此，尋找一種簡單有效的方法實現混合廢酸中氫氟酸和硝酸的回收，不僅有利于環境保護，而且將帶來可觀的經濟收益和社會效益。?

目前，對硝酸和氫氟酸廢液的治理一直是企業研究的熱點，歐美、日德等國都進行了很多研究工作，通常采用的有化學法、蒸發法、離子交換法和溶劑萃取法等?；瘜W法可回收一些有用物質，但工藝龐雜、設備較多。離子交換法把固定床改為流動床是個進步，但還存在廢酸濃縮和稀酸處理問題。溶劑萃取法的優點是能量消耗少，設備、材料容易選擇，但酸的回收率低。減壓蒸發法需選擇耐溫抗腐材料的設備，酸的回收率也高，是目前行之有效且已工業化的方法。但以上方法均具有回收的酸為混酸的缺點，即無法實現氫氟酸和硝酸的單獨分離，而將混酸中的氫氟酸和硝酸單獨分離且提純具有一定的工業應用價值，其中，氫氟酸可用于半導體工業使用它來除去硅表面的氧化物，而硝酸可被用來制取一系列硝酸鹽類氮肥。?

關于混酸中氫氟酸和硝酸單獨分離的研究鮮有報道。CN102892928A報道了一種從不銹鋼酸洗設備的溶液和/或從包含酸的金屬鹽溶液中獲得或回收硝酸和氫氟酸的方法，所述金屬鹽優選鐵、鉻、鎳的氟化物，350℃熱空氣攜帶混酸進入噴霧干燥器，從噴霧干燥器中排出的約?140℃的氣體主要包含硝酸，隨后在吸收塔中用水洗出。在噴霧干燥器底部排出干燥可流動的金屬鹽，主要是氟化物，隨后在煅燒反應器中700℃進行煅燒，在此產生的氣態酸主要包含氫氟酸，將其在吸收塔中進行水洗回收。該方法有效的實現了氫氟酸與硝酸的分離，但過程復雜，溫度較高，對設備的要求高，不利于工業化應用。Yamamoto等對氫氟酸-水、硝酸-水、氫氟酸-水-氟化鉀/硝酸銫/硝酸鉀/氟化鋰、硝酸-水-硝酸銫/硝酸鉀/硝酸鋰/氟化鋰/硝酸鎂/硝酸鈣在常壓下的氣液平衡數據進行了測定，研究表明無機鹽對氫氟酸及硝酸與水的共沸有一定的影響，這為氫氟酸和硝酸的分離提供了新的方向。?

以上背景分析表明，現有從混酸中分離氫氟酸和硝酸的方法分離效果差，溫度高，設備投資大，工藝復雜。本發明旨在公開一種簡單、高效、節能的從混酸中單獨分離氫氟酸和硝酸的工藝方法。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種從電子廢酸中分離氫氟酸和硝酸工藝方法，具有工藝方法簡單、收率高、成本低廉等突出特點。?

為實現上述目的，本發明提供的具體方案如下：?

一種從電子廢酸中分離氫氟酸和硝酸的工藝方法，其中氫氟酸質量含量10～20％、硝酸質量含量30～40％。在常壓條件下，將電子廢液置于精餾塔(材質：聚四氟乙烯)的塔釜中，根據電子廢液的投料量加入一定量的硝酸銫及其同系物的一種或兩種鹽，使硝酸鹽濃度達到10～20％。啟動加熱器控制塔釜溫度140-160℃，塔頂溫度100-120℃，待塔頂及塔釜溫度穩定半小時后，控制塔頂回流比進行操作。塔頂每隔10min采出一個樣品，對樣品進行及時檢測，并對塔頂產品分別進行收集得氫氟酸和硝酸。?

本發明的優點在于使用無機鹽對電子廢酸進行加鹽萃取精餾，有效打破氫氟酸和硝酸與水的共沸問題，方法簡單，產物中氫氟酸和硝酸的收率可達99％，分離出來的氫氟酸中硝酸含量可達到4ppm，硝酸中氫氟酸含量可達到4ppm，加入的鹽回收再利用，降低了設備操作費用，具有工業化應用前景。?

附圖說明

下面結合說明附圖對本發明進一步說明：?

飽和鹽溶液D101與電子廢酸D102在混合液貯槽D103進行充分混合后進入精餾塔C101進行精餾，塔頂產品分別貯存于D105氫氟酸儲罐和D104硝酸儲罐，塔底鹽溶液可用于回收利用。?

附圖是采用本發明的電子廢酸分離的流程示意圖，詳見說明書附圖部分。?

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。?

實施例1?