[發(fā)明專利]酸刻蝕硅晶片廢酸液處理方法和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910345650.2
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110156062A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設計）人: 楊招藝;虞紅波;徐俊;王坤琴
• 申請（專利權）人: 北京環(huán)球中科水務科技有限公司
• 主分類號: C01F11/22
• 分類號: C01F11/22
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 李世喆

本發(fā)明提供了一種酸刻蝕硅晶片廢酸液處理方法和系統(tǒng)，該處理方法包括：將鈉鹽溶液添加到酸刻蝕硅晶片廢酸液中，并持續(xù)攪拌30～180min，形成第一固液混合物，通過離心，得到氟硅酸鈉固體和第一濾液；向第一濾液中添加氫氧化鈉溶液，控制pH至2?4，并持續(xù)攪拌20～60min，形成第二固液混合物，通過離心，得到氟化氫鈉固體和第二濾液；向第二濾液中添加氯化鈣溶液，調節(jié)pH至2?4，持續(xù)攪拌20～60min，形成第三固液混合物，通過離心，得到氟化鈣固體和第三濾液；向第三濾液添加石灰乳，調節(jié)pH至8?9，分離沉淀物和第四濾液，回收第四濾液，并將沉淀物作為固廢處理。本發(fā)明提供的方案實現(xiàn)了對廢酸液資源化利用。

技術領域

本發(fā)明涉及廢液處理技術領域，特別涉及一種酸刻蝕硅晶片廢酸液處理方法和系統(tǒng)。

背景技術

目前，單晶硅或多晶硅是制造集成電路、光伏太陽能電池的理想材料。在現(xiàn)有的制備單晶硅或多晶硅工藝過程中，除了利用化學腐蝕方法去除硅表面的雜質外，還需要高濃度的硝酸和氫氟酸對其進行化學清洗，清洗后的酸刻蝕硅晶片廢酸液中含有硝酸，氫氟酸，氟硅酸等酸液?？上攵?，這種酸刻蝕硅晶片廢酸液具有較強的酸性、腐蝕性，不經(jīng)處理排放將帶來不可估量的環(huán)境危害。

目前，單晶硅或多晶硅生產企業(yè)對酸刻蝕硅晶片廢酸液的處理方法，一般按照濃酸廢酸液的處理方法進行處理，即加入適量的氫氧化鈣中和，再在溶液中添加聚合氯化鋁(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)等絮凝劑，除去溶液中的氟離子、氟硅酸根離子，調節(jié)溶液pH值，最終使溶液達標排放。而通過絮凝劑沉積氟離子和氟硅酸根離子，會產生大量的廢渣，這些廢渣必須按照高危固廢處理。其可能引起其他的環(huán)境污染問題，對氟離子和氟硅酸根離子資源也是一種浪費。

發(fā)明內容

本發(fā)明實施例提供了一種酸刻蝕硅晶片廢酸液處理方法和系統(tǒng)，實現(xiàn)了對酸刻蝕硅晶片廢酸液資源化利用。

一種酸刻蝕硅晶片廢酸液處理方法，包括：

制備氟硅酸鈉固體的步驟：攪拌酸刻蝕硅晶片廢酸液，并按照一定速率，將鈉鹽溶液添加到所述酸刻蝕硅晶片廢酸液中，并持續(xù)攪拌30～180min，形成第一固液混合物，對所述第一固液混合物進行離心操作，得到氟硅酸鈉固體和第一濾液；

制備氟化氫鈉固體的步驟：攪拌所述第一濾液，向所述第一濾液中添加氫氧化鈉溶液，控制所述第一濾液pH至2-4，并持續(xù)攪拌20～60min，形成第二固液混合物，對所述第二固液混合物進行離心操作，得到氟化氫鈉固體和第二濾液；

制備氟化鈣固體的步驟：攪拌所述第二濾液，向所述第二濾液中添加氯化鈣溶液，并采用氫氧化鈉溶液調節(jié)所述第二濾液pH至2-4，持續(xù)攪拌20～60min，形成第三固液混合物，對所述第三固液混合物進行離心操作，得到氟化鈣固體和第三濾液；

中和處理步驟：攪拌所述第三濾液，向所述第三濾液添加石灰乳，調節(jié)所述第三濾液pH至8-9，形成沉淀物和第四濾液，分離所述沉淀物和所述第四濾液，回收所述第四濾液，并將所述沉淀物作為固廢處理。

優(yōu)選地，所述回收所述第四濾液，包括：

對所述第四濾液進行蒸發(fā)濃縮，得到濃縮后的含鈉鹽廢液；

對所述濃縮后的含鈉鹽廢液進一步濃縮，按照不同鈉鹽溶解度隨溫度變化的差異，分別結晶出不同的鈉鹽。

優(yōu)選地，

攪拌的速率為120轉/min～220轉/min。

優(yōu)選地，所述按照一定速率，將鈉鹽溶液添加到所述酸刻蝕硅晶片廢酸液中，包括：

按照每立方米的所述酸刻蝕硅晶片廢酸液添加不低于50kg的飽和鈉鹽溶液的標準，將飽和鈉鹽溶液添加到所述酸刻蝕硅晶片廢酸液中，并控制所有飽和鈉鹽溶液勻速在60～90min內添加完畢。

優(yōu)選地，所述制備氟化鈣固體的步驟中，進一步包括：