CN104192805A - 从蚀刻机生产线过滤回收氢氟酸的工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从蚀刻机生产线过滤回收氢氟酸的工艺方法，包括如下步骤：启动泵抽取蚀刻机生产线废酸，进入废酸暂存桶；废酸进入过滤器内，所述过滤器从外向内依次由外壳、滤布和滤管组成，然后流出过滤器进入干净桶，固体颗粒被拦截在滤布表面形成滤饼；所述废酸暂存桶中的废酸降至预设液位或所述过滤器的进出口压差达到预设定值或过滤运行时间达到预设定值时，先补气到过滤器内排走残留液和烘干滤饼，再逆向补气爆破滤饼，回收滤饼；给水冲洗过滤器内部，再补气排水，等待进入下一个循环。本发明不但能够提高废酸回收效率，替代传统落后的回收方式，降低废水站工作量和运营成本，而且也能防止对环境的二次污染，有利于环境保护和操作人员健康。

Description

从蚀刻机生产线过滤回收氢氟酸的工艺方法

技术领域

本发明涉及一种获得氢氟酸的工艺方法，具体涉及一种从蚀刻机生产线过滤回收氢氟酸的工艺方法。 

背景技术

针对IT产品的需求，从最初的多功能、高性能、低价格，到现在的追求实用、便捷、薄型化，IT产品满足了用户的基本需求，市场完全普及之后，更加成熟的需求会随之产生。如今的IT产品不但要更加实用，从设计层面就要考虑到人性化的因素，还要在外观上能体现出用户的个性，赢得消费者的欢心。无论是DC、手机、MP3、MP4等小件的数码产品，还是液晶显示器、液晶电视，外观都朝着薄型化的方向发展。小件的数码产品薄型化设计，不但易于携带出行，同时还能彰显个性，而液晶显示器、液晶电视的薄型化，能够节省电脑桌的空间，易壁挂也能让客厅的布置更加整洁。 

但是，IT产品的薄型化并不是想做就能做到，从无到有，从有到成熟，经历了技术的变革、成本的优化，因此玻璃的减薄工艺应运而出。 

薄化是利用蚀刻机将TFT玻璃和HF起化学反应进而将多余厚度的玻璃去除，从而达到薄化的效果。薄化分两种槽式薄化和流片式薄化。薄化一般流程：来料检查→前清洗→烘干→薄化前处理→薄化→后清洗→烘干→抛光→薄化完成。薄化主要应用在屏幕显示方面，薄化后的LCD屏厚度达到0.3～0.5mm之间，与之前贴合后的1mm节约了不少空间，在显示效果方面更加自然、真实。在生产中会用到大量蚀刻酸，也同时产生大量废酸，蚀刻的主要化学反应是：4HF + SiO₂ = SiF₄ (气体）+ 2H₂O，由于HF酸比较多且过量，则生成的SiF₄可以与HF进一步反应：2HF + SiF₄ = H₂[SiF₆] ，剩下的废酸由于有很强的腐蚀性，里面伴有大量的蚀刻絮凝物，不可随便排放，要么排到废水站中和处理掉，要么经过回收再使用，使用到一定程度再排掉处理。 

目前，从上述废酸中回收HF酸的方法主要有：沉淀法抽上清液、袋式过滤回收、板式压滤机过滤回收。沉淀法的优点是几乎没有投资，利用桶槽或沉淀池来净化分层，在用人工抽取上面的清液回收利用，排放掉下部约15%的浓酸，但是沉淀法的缺点是不适合废酸量大的情况，人工参与对人体有风险，回收的酸不干净，无法将细微颗粒沉降下来，回收率低下，排放掉的酸较多，废水站处理量比较大，投入较多的中和药剂，增加了运营成本及环境风险，不利于对生产现场的现代化管理。袋式过滤回收的优点是安装方便，投资小，过滤的效果比沉淀法干净很多，占地空间小，但是袋式过滤回收的缺点是滤袋更换频繁，不具有反复使用，长期使用耗材较多，且每天使用中都要求人工更换滤袋，效率较低，人员会直接面对酸气，需要人工每天清洗，需要每天维护。板框压滤机回收的优点是基本实现半自动过滤，滤布使用寿命比滤袋较长，过滤效率比袋式高，但是板框压滤机回收的缺点是开放式操作易造成酸的向外挥发，需要人工清理滤饼，现场难管理，易脏、乱，活动部件多易出故障，滤布也需要经常换，需要人工清洗，对现场操作工人存安全风险，不利于工厂现代化“6S”管理。 

因此，对于从上述废酸中回收HF酸的方法仍存在进一步的需求，这也是该技术领域内的研究热点和重点之一，更是本发明得以完成的动力和出发点所在。 

发明内容

为了克服现有技术存在的HF酸回收率低、对环境的污染大和生产成本高的技术问题，本发明人在进行了大量的深入研究之后，提供了一种从蚀刻机生产线过滤回收氢氟酸的工艺方法。 

本发明通过以下技术方案实现，一种从蚀刻机生产线过滤回收氢氟酸的工艺方法，包括如下步骤： 

步骤一，启动泵抽取蚀刻机生产线废酸，进入废酸暂存桶；

步骤二，废酸进入过滤器内，所述过滤器从外向内依次由外壳、滤布和滤管组成，所述过滤器置于封闭的空间中，在初始阶段从所述过滤器排出的酸液及空气返回进入废酸暂存桶；

步骤三，经所述滤布过滤后形成的干净酸进入所述滤管中，然后流出过滤器进入干净桶，固体颗粒被拦截在滤布表面形成滤饼；

步骤四，所述废酸暂存桶中的废酸降至预设液位或所述过滤器的进出口压差达到预设定值或过滤运行时间达到预设定值时，先补气到过滤器内排走残留液和烘干滤饼，再逆向补气爆破滤饼，回收滤饼；

步骤五，给水冲洗过滤器内部，再补气排水，等待进入下一个循环。

优选的，所述滤管为七根，其中有六根滤管的表面开孔并均布在另一根滤管的四周，并且中间的滤管的表面无孔，所述七根滤管组合在一起后在外面包裹所述滤布，滤液经过所述滤布后进入所述六根开孔的滤管中，然后汇集于一端后再从中间的滤管排出，经过输送到达干净桶，滤饼留在滤布外面。 

优选的，所述滤布利用单层聚四氟乙烯布阻挡颗粒形成滤饼，在滤饼缝隙处形成亚微米级别的液体通道，形成单层阻挡过滤。 

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1、传统的过滤方式需要更多人工的参与，对人的伤害无法避免，特别是压滤机为开放式结构，会严重导致环境中酸气重，伤害人的呼吸系统；本发明的过滤环节置于封闭空间中，确保下料溢出的少量气体不外泄漏，可以通过在封闭空间进一步设置排风系统收集送到酸气洗涤塔进行处理，而且全系统运行中酸液都在管路中，确保酸气不外漏，避免有毒物质对人员的损害，2、本发明能够处理高固含量液体，滤饼即使集厚，经过下料给水反洗之后，也能达到滤布再生目的；3、废酸的大量回收减少了排放污染，有利于更好地保护环境，而且也减少了废水处理中化学中和试剂的使用量，从而降低了废水处理的成本；4、整个系统中也可以通过设置各种液位、压力、时间等传感器将临界点信号传递给PLC控制系统，PLC发出指令来完成各种动作的实施，从而可以实现自动化控制。 

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显： 

图1是本发明的过程示意图；

图2是本发明的原理示意图；

图3是离线干式排杂法示意图；

图4是离线湿式排杂法示意图；

图5是在线干式排杂法示意图；

图6是在线湿式排杂法示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。 

如图1和图2所示的从蚀刻机生产线过滤回收氢氟酸的工艺方法，包括如下步骤： 

步骤一，启动泵抽取蚀刻机生产线废酸，进入废酸暂存桶；

步骤二，废酸进入过滤器内，过滤器作为将流体中颗粒杂质拦截出来的装置，从外向内依次由外壳、滤布和滤管组成，滤布利用单层高分子无缝编织滤布，比如单层聚四氟乙烯布，阻挡颗粒形成滤饼，在滤饼缝隙处形成亚微米级别的液体通道，形成单层阻挡过滤；滤管为七根，其中有六根滤管的表面开孔并均布在另一根滤管的四周，形状似梅花状，并且中间的滤管的表面无孔，七根滤管组合在一起后在外面包裹滤布，滤液经过滤布进入六根开孔的滤管中，然后汇集于一端后再从中间的滤管排出，经过输送到达干净桶，滤饼留在滤布外面；过滤器置于封闭的空间中，比如置于封闭房间中，确保下料溢出的少量气体不外泄漏，在初始阶段从过滤器排出的酸液及空气返回进入废酸暂存桶；

步骤三，经滤布过滤后形成的干净酸进入滤管中，然后流出过滤器进入干净桶，固体颗粒被拦截在滤布表面形成滤饼；

步骤四，废酸暂存桶中的废酸降至预设液位或过滤器的进出口压差达到预设定值或过滤运行时间达到预设定值达到预设厚度时，先补气到过滤器内排走残留液和烘干滤饼，再逆向补气爆破滤饼，回收滤饼；

步骤五，给水冲洗过滤器内部，再补气排水，等待进入下一个循环。

上述整个过程中也可以通过设置各种液位、压力、时间等传感器将临界点信号传递给PLC控制系统，PLC发出指令来完成各种动作的实施，从而可以实现自动化控制。 

在过滤器选型方面，依据工厂处理酸液的体积流量来选择一定的过滤面积；根据安装高度限制要求，确定滤芯管的长度，由于每根滤芯管的过滤面积是一定的，再根据过滤面积来确定多少根滤芯管；最后确定过滤器的大小尺寸。 

过滤器主体部分可以为PVDF塑料，管路及阀门可选U-PVC\C-PVC\PVDF材质，辅助配件包括压力传送器、PLC、CDA、DIW、液位计、流量计、调压阀、隔膜阀、气动蝶阀、逆止阀、平台、暂存桶、收集桶、外罩小屋、下料推车、抽风系统、视镜、五金等。 

过滤形式包括两种，分别是：(1)在线过滤：过滤器经泵直接抽取蚀刻机内的酸液过滤方式；(1)离线过滤：蚀刻机内废酸排到暂存桶内再经泵抽取过滤的方式。 

排杂形式包括两种，分别是：(1)干式排杂：形成的滤饼经过气体烘干后排出来的方式；(1)湿式排杂：形成的滤饼不经过气体烘干和滤筒内残留液一起直接排出的方式。 

过滤形式和排杂形式相互交叉组合后形成的技术方案有四种，分别为： 

(1)离线干式排杂法：如图3所示，将蚀刻机内废酸排到暂存桶内再经泵抽取过滤后形成的滤饼经过气体烘干后排出来。

(2)离线湿式排杂法：如图4所示，将蚀刻机内废酸排到暂存桶内再经泵抽取过滤后形成的滤饼连同残留酸一起排出来到废水站。 

(3)在线干式排杂法：如图5所示，将蚀刻机内废酸直接经泵抽取过滤后形成的滤饼经过气体烘干后排出来。 

(4)在线湿式排杂法：如图6所示，将蚀刻机内废酸直接经泵抽取过滤后形成的滤饼和残留酸一起排出来到废水站。 

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。 

Claims (3)

1.一种从蚀刻机生产线过滤回收氢氟酸的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，启动泵抽取蚀刻机生产线废酸，进入废酸暂存桶；

步骤二，废酸进入过滤器内，所述过滤器从外向内依次由外壳、滤布和滤管组成，所述过滤器置于封闭的空间中，在初始阶段从所述过滤器排出的酸液及空气返回进入废酸暂存桶；

步骤三，经所述滤布过滤后形成的干净酸进入所述滤管中，然后流出过滤器进入干净桶，固体颗粒被拦截在滤布表面形成滤饼；

步骤四，所述废酸暂存桶中的废酸降至预设液位或所述过滤器的进出口压差达到预设定值或过滤运行时间达到预设定值时，先补气到过滤器内排走残留液和烘干滤饼，再逆向补气爆破滤饼，回收滤饼；

步骤五，给水冲洗过滤器内部，再补气排水，等待进入下一个循环。

2.如权利要求1所述的一种从蚀刻机生产线过滤回收氢氟酸的工艺方法，其特征在于，所述滤管为七根，其中有六根滤管的表面开孔并均布在另一根滤管的四周，并且中间的滤管的表面无孔，所述七根滤管组合在一起后在外面包裹所述滤布，滤液经过所述滤布后进入所述六根开孔的滤管中，然后汇集于一端后再从中间的滤管排出，经过输送到达干净桶，滤饼留在滤布外面。

3.如权利要求1或2所述的一种从蚀刻机生产线过滤回收氢氟酸的工艺方法，其特征在于，所述滤布利用单层聚四氟乙烯布阻挡颗粒形成滤饼，在滤饼缝隙处形成亚微米级别的液体通道，形成单层阻挡过滤。