[發明專利]一種集成電路行業廢硫酸回收利用方法及系統

有效

• 申請號: 202110893634.4
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113336198B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 陳福泰;白立強;楊艷;王瓊
• 申請（專利權）人: 清大國華環境集團股份有限公司;北京清大國華環境技術有限公司
• 主分類號: C01B17/90
• 分類號: C01B17/90;C01B17/88
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 李愛民

本發明公開了一種集成電路行業廢硫酸回收利用方法及系統，屬于危險廢物處置技術領域。該方法包括以下步驟：S1、加熱：在催化劑的存在下，將待處理的廢硫酸加熱至25?90℃，加熱1?2h，制得稀硫酸；S2、濃縮：將步驟S1制得的稀硫酸進行濃縮，濃縮溫度為110?160℃，濃縮4?8h，制得濃硫酸；S3、精餾：將步驟S2制得的濃硫酸進行精餾，精餾2?4h，制得高純硫酸。該回收利用方法及系統不僅可以減少廢硫酸在排放過程中對環境造成污染的可能性，而且能夠通過該方法，去除廢硫酸中的過氧化氫、其他微量陰離子雜質和金屬離子雜質，并且不帶入其他雜質，制得高純度的硫酸，該硫酸可作為化學試劑使用，從而減少資源浪費。

技術領域

本發明屬于危險廢物處置技術領域，具體涉及一種集成電路行業廢硫酸回收利用方法及系統。

背景技術

隨著我國經濟結構調整，新興產業如計算機、電子、通信等產業規模持續增長，大大拉動了對上游集成電路的需求，同時國家信息安全戰略層面不斷加大對集成電路產業的政策支持力度，使得我國半導體市場持續快速增長。

在半導體產品，如超大規模集成電路、液晶顯示器、LED制造過程中會產生大量的廢硫酸。近年來，隨著芯片制程從28nm逐漸提高到14nm、7nm，廢硫酸的排放量逐年增加，由于其處理難度大、環保要求高，其處理成本越來越大，增大了企業的環保負擔及生產經營負擔。

因此亟需一種方法將半導體產品制造過程中產生的廢硫酸進行回收利用，這樣既可以減少廢硫酸排放對環境造成污染的可能性，又可以回收利用硫酸，減少資源浪費。

發明內容

本發明的目的在于提供一種集成電路行業廢硫酸回收利用方法及系統，不僅可以減少廢硫酸在排放過程中對環境造成污染的可能性，而且能夠通過該方法，去除廢硫酸中的過氧化氫、其他微量陰離子雜質和金屬離子雜質，并且不帶入其他雜質，制得高純度的硫酸，該硫酸可作為化學試劑使用，從而減少資源浪費。

第一方面，本發明提供一種集成電路行業廢硫酸回收利用方法，包括如下步驟：

S1、加熱：在催化劑的存在下，將待處理的廢硫酸加熱至25-90℃，加熱1-2h，制得稀硫酸；

S2、濃縮：將步驟S1制得的稀硫酸進行濃縮，濃縮溫度為110-160℃，濃縮4-8h，制得濃硫酸；

S3、精餾：將步驟S2制得的濃硫酸進行精餾，精餾2-4h，制得高純硫酸。

通過采用上述技術方案，步驟S1通過加熱的方式去除廢硫酸中的過氧化氫，過氧化氫在加熱釜中受熱分解為氧氣和水，制得稀硫酸，稀硫酸純度為60-70％，步驟S1中，廢硫酸純度越高，加熱溫度越低。步驟S2用于將步驟S1制得的稀硫酸進一步濃縮，濃縮溫度大于加熱溫度，在濃縮釜內，稀硫酸中的水分逐漸蒸發，制得純度為92.5-93％的濃硫酸。步驟S3通過精餾的方式將步驟S2制得的濃硫酸進一步精制，制得純度為95-98%的高純硫酸。在精餾過程中加熱硫酸，硫酸持續受熱形成蒸汽逐漸逸出，當溫度達到硫酸沸點以上時，部分還會以三氧化硫的形式逸出，硫酸蒸汽和三氧化硫經冷卻后收集形成高純硫酸。本發明通過加熱、濃縮和精餾，在不引入其他雜質的前提下，制得化學試劑級別的硫酸，能夠作為化學試劑使用。

除此之外，步驟S1中制得的稀硫酸，可以一部分作為稀硫酸產品外售，其余用于進一步濃縮；步驟S2制得的濃硫酸，一部分作為工業硫酸產品外售，如可作為電子級硫酸的原材料，其余繼續精制，進入精餾。本發明工藝靈活，產品線多樣化，同一生產線不同工段生產不同級別硫酸產品，包括純度為60-70%的稀硫酸（企業標準），純度為92.5-93%的工業硫酸（國標），以及純度為95-98%試劑級硫酸（國標），根據市場容量及客戶需求靈活調整，實現效益的最大化。