[發明專利]顯影廢液中四甲基氫氧化銨回收利用方法及裝置

在審

• 申請號: 202110632609.0
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113415934A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 王金城;隋希之;喬正收
• 申請（專利權）人: 鎮江潤晶高純化工科技股份有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C07C209/84;C07C211/63
• 代理公司: 上海創開專利代理事務所(普通合伙) 31374
• 代理人: 謝偉峰

本發明公開了顯影廢液中四甲基氫氧化銨回收利用方法及裝置，所述裝置依次包括有一廢液收集槽、第一過濾裝置、一納濾裝置、第一調節槽、第二調節槽、第二過濾裝置，所述裝置依次通過帶有控制閥的物料管線連接，顯影廢液通過第一過濾裝置去除固體雜質，廢液中光阻劑通過納濾裝置去除，濾液進入第一調節槽調節進行收集，納濾二次廢液收集進入第二調節槽沉淀光阻劑后過濾去除光阻劑進入第一調節槽進行收集，第一調節槽內溶液經過調節后進入蒸發濃縮裝置進一步濃縮，溶液進入陽離子交換樹脂柱去除金屬離子，再進行陰離子交換樹脂柱得到高純TMAH水溶液。此方法TMAH回收率高，可連續生產，過程節能環保,易于推廣使用。

技術領域

本發明涉及顯影廢液中四甲基氫氧化銨回收利用方法及裝置,尤其是液晶顯示及半導體等電子制造行業所用四甲基氫氧化銨溶液的回收利用裝置。

背景技術

在液晶顯示器、IC及印刷基板等電子制造中光刻工序是其中比較重要的一環。在光刻工藝中一般是在硅晶片基板上形成正型或負型的光刻膠薄膜，然后利用掩膜按照規定圖案對涂覆的光刻膠薄膜進行曝光，其次使用顯影液對曝光后的光阻進行清洗，之后進行刻蝕處理，最后用剝離液處理硅基板上的不溶性光刻膠以達到形成規定圖案的要求，而四甲基氫氧化銨溶液是目前最常用的一類顯影液之一。顯影后產出的廢液中一般除了TMAH之外,還有溶解的光阻劑及各種低濃度的金屬離子，因此無法直接回收使用。同時，TMAH為一種含氮的有機強堿性物質，通過傳統的水處理技術難以處理，處理成本提高的同時造成大量的TMAH浪費，CN101993380A提供了一種TMAH回收設備及方法通過納濾能夠有效移除廢水中光阻劑及部分金屬離子，TMAH通過吸附樹脂提濃且未考慮納濾濃縮側TMAH的回收，TMAH整體回收率不高，CN105541641A提供的TMAH回收利用裝置采用氫氧化鈣沉淀劑，存在四甲基氫氧化銨轉化不完全難以滿足電子制造廠的品質要求；CN108623052A提供一種二次廢液中TMAH回收方法對顯影二次廢液進行充分回收，但裝置涉及電解透析裝置及普通蒸餾提濃裝置，大大增加了電力及蒸汽能耗成本。因此目前顯影廢液中TMAH回收再利用尚有需要改善之處，一方面提高回收率降低成本，另一方面回收產品潔凈要求需進一步提升。

發明內容

本發明的目的在于提供顯影廢液中四甲基氫氧化銨回收利用方法及裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：顯影廢液中四甲基氫氧化銨回收利用方法及裝置，包括顯影液廢液槽和納濾裝置，所述顯影液廢液槽和第一過濾裝置一端連接，所述納濾裝置和第一過濾裝置另一端連接，所述納濾裝置滲透側接口連接第一調節槽，所述納濾裝置濃縮側接口連接第二調節槽，所述第二調節槽出口與第二過濾裝置進口連接，所述第二過濾裝置和第一調節槽進口連接，所述第一調節槽出口連接蒸發濃縮裝置進口，所述蒸發濃縮裝置出口和陽離子交換樹脂柱裝置進口連接，所述陽離子交換樹脂柱裝置出口與陰離子交換樹脂柱進口連接，所述陰離子交換樹脂柱出口與純凈TMAH儲罐連接。

優選的，所述第一過濾裝置為普通微濾或陶瓷過濾器，所述第二過濾裝置為普通微濾或陶瓷過濾器或離心過濾器中的一種，所述第一過濾裝置為廢液預過濾裝置，用于去除顯影廢料中固體雜質顆粒物質。

優選的，所述納濾裝置為一級或多級管式高耐堿性納濾裝置，所述納濾裝置為廢料初步分離裝置，用于實現TMAH及光阻劑的分離。

優選的，所述顯影液廢液槽為接收儲存的待回收顯影廢液，廢液中包含TMAH、光阻劑、金屬離子、固體顆粒等物質。

優選的，所述第一調節槽為四甲基氫氧化銨溶液pH調節槽，用于將四甲基氫氧化銨轉化為四甲基銨鹽水溶液并調節四甲基銨鹽水溶液至弱酸性，所述第二調節槽為光阻劑沉淀槽，用于將四甲基氫氧化銨轉化為四甲基銨鹽水溶液的同時吸附沉淀光阻劑，所述第一調節槽為四甲基氫氧化銨pH調節裝置，用于將四甲基氫氧化銨溶液轉化為四甲基銨鹽水溶液及pH參數調節，所述第二調節槽為納濾二次廢液收集及光阻劑吸附沉淀裝置，用于對納濾濃縮側廢液收集及四甲基銨鹽水溶液轉化，通過吸附沉淀析出光阻劑。