[發明專利]一種應用于光伏行業含氟廢酸的資源化利用方法

有效

• 申請號: 202110776969.8
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113461017B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 宋德生;侯汝龍;黃文博;龍國兵;梁茂杰
• 申請（專利權）人: 斯瑞爾環境科技股份有限公司;唐山市斯瑞爾化工有限公司;揭陽市斯瑞爾環境科技有限公司
• 主分類號: C01B33/10
• 分類號: C01B33/10;C01G49/14
• 代理公司: 惠州市超越知識產權代理事務所(普通合伙) 44349
• 代理人: 陳文福

本發明提供一種應用于光伏行業含氟廢酸的資源化利用方法，包括以下步驟：S1.氫氟酸的轉化：往光伏行業含氟廢酸中加入二氧化硅，將廢酸液中的氫氟酸轉化為氟硅酸；攪拌反應0.5?1h，然后離心過濾得到固體1和濾液1；S2.氟硅酸鈉的回收：往濾液1中加入硫酸鈉或硝酸鈉，攪拌結晶得到氟硅酸鈉晶體，然后固液分離，得到固體2和濾液2，固體2經洗滌干燥得到氟硅酸鈉；S3.聚合硫酸鐵的生產：濾液2加入到硫酸亞鐵溶液中，升溫到40?85℃，同時通入氧氣，催化氧化得到聚合硫酸鐵。本發明實現了光伏行業含氟廢酸中氟、硫酸及硝酸的綜合利用，工藝路線簡單，所得氟硅酸鈉和聚合硫酸鐵可直接作為產品銷售，變廢為寶，具有顯著的經濟和社會效益。

技術領域

本發明屬于環保技術領域，具體涉及光伏行業含氟廢酸的資源化利用方法。

背景技術

光伏太陽能是利用太陽能電池半導體材料的光伏效應，將太陽光輻射轉化為電能的一種新型應用技術。光伏行業主要是以硅材料的應用開發為核心所形成的一條完整的產業鏈，包括晶硅材料的生產、硅片硅錠制造、太陽能電池生產、組件封裝、光伏發電系統應用等五大環節。我國是太陽能電池加工制造、使用及出口大國。在太陽能電池的加工制造過程中，會產生大量的廢酸液，該廢酸液是氫氟酸、氟硅酸、硫酸和硝酸組成的混合液，必須經過處理方可排放。

針對太陽能電池片生產所產生的廢酸，一般采用化學沉淀法進行處理。化學沉淀法以各種鈣鹽（氯化鈣、氧化鈣、氫氧化鈣等）為沉淀劑，利用F^-與Ca²⁺生成難溶的CaF₂沉淀而除去氟離子。化學沉淀法產生大量的含氟污泥，該污泥成分復雜，品質低，無法進行回收利用，一般采用填埋的方法進行處理，存在二次污染問題。同時因光伏行業廢酸酸度高，需加入大量的石灰或堿性物質將廢酸液調成中性，氟化鈣才可沉淀徹底，大量的石灰或堿性物質的加入造成該工藝處理成本一直居高不下，給企業帶來巨大的負擔。

中國專利CN201911077767.3公開了一種酸洗廢液分步回收高純度產物的方法，包括以下步驟：步驟一、回收氟硅酸鹽；先向酸洗廢液中加入硅或二氧化硅將廢液中的HF轉化為H2SiF6;繼而向完成轉化后的H2SiF6投加第一沉淀劑進行中和成鹽反應，生成氟硅酸鹽沉淀，并產生第一母液，將獲得氟硅酸鹽沉淀清洗、烘干制粉獲得第一目標產物氟硅酸鹽；步驟二、向第一母液中加入第二沉淀劑通過置換反應生成硫酸鹽沉淀，并產生第二母液，將獲得硫酸鹽沉淀清洗、烘干制粉獲得第二目標硫酸鹽；步驟三、將第二母液蒸發濃縮，冷卻結晶產生結晶硝酸鹽，烘干制粉獲得第三目標產物硝酸鹽，并產生第三母液，第三母液80%回流套用與第二母液混合，20%按危險固廢處理。該發明依次分步回收高純度氟硅酸鹽和硝酸鹽。該專利工藝路線繁瑣，同時利用硝酸鋇或氯化鋇來沉淀硫酸根，成本高昂。

中國專利CN 105951102 A公開了一種氫氟酸蝕刻制程廢酸資源化方法，所述資源化方法包 括：(1)廢酸分流收集：將蝕刻制程排出的廢酸進行分流收集；分為氫氟酸加硝酸混酸、氫氟 酸加鹽酸混酸或氫氟酸加硫酸混酸；(2)氫氟酸捕捉：使用過量氫氟酸捕捉劑將廢酸中的氫 氟酸完全轉化為氟硅酸；(3)氟硅酸捕捉：使用氟硅酸捕捉劑將廢酸液中氟硅酸轉化為氟硅酸鹽；(4)混酸蒸餾濃縮：將氟硅酸捕捉后的酸液進行分段加熱減壓蒸餾；(5)蒸餾后剩下的氟硅酸鹽進一步加堿脫硅轉化為氟化鹽。采用上述工藝雖然實現了光伏廢酸的資源化處理，但整個工藝路線繁瑣，成本高。

發明內容

本發明的目的在于針對目前光伏行業含氟廢酸處理存在的工藝繁瑣、運行成本高的問題，提出應用于光伏行業含氟廢酸的資源化利用方法。

為了解決以上技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種應用于光伏行業含氟廢酸的資源化利用方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.氫氟酸的轉化：往光伏行業含氟廢酸中加入二氧化硅，將廢酸液中的氫氟酸轉化為氟硅酸；攪拌反應0.5-1h，然后離心過濾得到固體1和濾液1，固體1回用至原廢酸進行氫氟酸的轉化；