CN107117753A - 一种硅太阳能电池制绒废液回收利用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硅太阳能电池制绒废液回收利用的方法，包含除氟硅酸、HF/HNO3分离、纯化等工序，可得到制绒工艺所用化学品原液等级的单一化学品或混合化学品，基本减少了废化学品的排放。

Description

一种硅太阳能电池制绒废液回收利用的方法
技术领域
本发明属于化学废液回收领域，特别是涉及到一种硅太阳能电池制绒废液回收利用的方法。
背景技术
硅太阳能电池的制绒过程是将硅表面进行预清洗并用强碱或强酸腐蚀成类似金字塔状或蜂窝状结构的过程。碱制绒所用的化学品主要为氢氧化钠或氢氧化钾、异丙醇或乙醇、硅酸钠或绒面添加剂；酸制绒所用的化学品主要为硝酸、氢氟酸。制绒工艺包含制绒、酸洗、碱洗、吹干等步骤，生产过程产生的废水废液主要由酸碱废水、氢氟酸废水、有机废水。本发明是针对多晶硅片的制绒过程产生的废液进行回收利用的方法。
多晶硅片制绒过程产生的废液以氢氟酸废水为主，废液中含有HF、HNO3、H2SiF6等几种主要组分及微量的金属离子。目前常用的含氟废水处理工艺主要有吸附法和沉淀法。吸附法只适用于低浓度含氟废水。沉淀法是除氟工艺中应用最广泛、适宜于处理高浓度含氟废水。传统处理方法是采用Ca(OH)2进行中和反应，生成难溶的氟化钙，以固液分离手段从废水中去除。但是带来了固废CaF2，造成新的污染，且CaF2在水中的饱和溶解度为16.5mg/L，无法达到国家废水排放标准10mg/L。
发明内容
针对以上现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种硅太阳能电池制绒废液回收利用的方法，包含除氟硅酸、HF/HNO3分离、纯化等工序，可得到制绒工艺所用化学品原液等级的单一化学品或混合化学品，基本减少了废化学品的排放。
为此，本发明所采用的技术方案是：一种硅太阳能电池制绒废液回收利用的方法，包括以下步骤：
第一步：除氟硅酸工序，即将钾盐或钠盐投入到装有所述制绒废液的反应槽中，所述废液与加入钾盐或钠盐的重量比为1:1～1:1.5，10℃～30℃温度范围下进行反应，通过搅拌或用泵进行循环的方式使物料充分接触进行反应，然后通过过滤或离心的方式进行固液分离；
第二步：纯化工序，所述纯化工序是将上述处理后的废液进行提纯的过程，通过精馏的方式去除金属杂质离子。
进一步地，所述步骤一之后还包括步骤：
HF/HNO3分离工序；所述HF/HNO3分离工序是加入液体质量的10％～50％的盐，打破共沸体系，进行精馏得到单一的HF和HNO3。
进一步地，所述步骤一中添加的钾盐或钠盐为硝酸钾/钠、氯化钾/钠、氟化钾/钠、硫酸钾/钠中的其中一种可溶性盐。
进一步地，所述步骤一中添加的钾盐或钠盐为固体氟硅酸钾或氟硅酸钠中的其中一种固态盐。
本发明的有益效果是：本发明方法与其他工艺相比，在降低废液排放的同时，还可以补充原化学品的新鲜用量，降低使用的成本。
具体实施方式
下述实施例详细说明本发明，但不限制本发明的范围。然而本发明的保护范围并非仅仅局限于以下实施例。所属技术领域的普通技术人员依据本发明公开的内容，均可实现本发明的目的。
实施例1
一种硅太阳能电池制绒废液回收利用的方法，包括以下步骤：
第一步：除氟硅酸工序，即将钾盐或钠盐投入到装有所述制绒废液的反应槽中，所述废液与加入钾盐或钠盐的重量比为1:1～1:1.5，10℃～30℃温度范围下进行反应，通过搅拌或用泵进行循环的方式使物料充分接触进行反应，然后通过过滤或离心的方式进行固液分离；
第二步：纯化工序，所述纯化工序是将上述处理后的废液进行提纯的过程，通过精馏的方式去除金属杂质离子。
作为本发明技术方案的另一种改进，所述步骤一之后还包括步骤：
HF/HNO3分离工序；所述HF/HNO3分离工序是加入液体质量的10％～50％的盐，打破共沸体系，进行精馏得到单一的HF和HNO3。
作为本发明技术方案的另一种改进，所述步骤一中添加的钾盐或钠盐为硝酸钾/钠、氯化钾/钠、氟化钾/钠、硫酸钾/钠中的其中一种可溶性盐。
作为本发明技术方案的另一种改进，所述步骤一中添加的钾盐或钠盐为固体氟硅酸钾或氟硅酸钠中的其中一种固态盐。
具体的说，所述除氟硅酸工序是利用钾盐或钠盐与氟硅酸形成难溶的氟硅酸钾或氟硅酸钠，将钾盐或钠盐投入到装有混酸废液的反应槽中，氟硅酸与加入钾盐或钠盐的化学计量比为1:1～1:1.5，10℃～30℃温度范围下进行反应，通过搅拌或用泵进行循环的方式使物料充分接触进行反应，然后通过过滤或离心的方式进行固液分离，添加的钾盐或钠盐为硝酸钾(钠)、氯化钾(钠)、氟化钾(钠)、硫酸钾(钠)等可溶性盐，固体氟硅酸钾或氟硅酸钠可作为其他化学品原料。
所述HF/HNO3分离工序是利用HF与HNO3的沸点差异，通过加盐精馏或减压精馏的方式得到单一的HF和HNO3。加入精馏塔内液体质量的10％～50％的盐，打破共沸体系，进行精馏，并可适当减压，降低沸点。该工序可根据实际需求确定是否必需进行。如果需要回收得到HF/HNO3的混酸，则可略过此步骤直接进入纯化工序。
纯化工序是将上述处理后的废液进行提纯的过程，通过精馏的方式去除金属杂质离子，进行纯化使化学品达到光伏级，从而可循环利用到太阳能电池的制绒工艺或其他工艺中。
本发明方法与其他工艺相比，在降低废液排放的同时，还可以补充原化学品的新鲜用量，降低使用的成本。

Claims (4)

1.一种硅太阳能电池制绒废液回收利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：除氟硅酸工序，即将钾盐或钠盐投入到装有所述制绒废液的反应槽中，所述废液与加入钾盐或钠盐的重量比为1:1～1:1.5，10℃～30℃温度范围下进行反应，通过搅拌或用泵进行循环的方式使物料充分接触进行反应，然后通过过滤或离心的方式进行固液分离；
第二步：纯化工序，所述纯化工序是将上述处理后的废液进行提纯的过程，通过精馏的方式去除金属杂质离子。
2.一种如权利要求1所述的一种硅太阳能电池制绒废液回收利用的方法，其特征在于：所述步骤一之后还包括步骤：
HF/HNO3分离工序；所述HF/HNO3分离工序是加入液体质量的10％～50％的盐，打破共沸体系，进行精馏得到单一的HF和HNO3。
3.一种如权利要求1所述的一种硅太阳能电池制绒废液回收利用的方法，其特征在于：所述步骤一中添加的钾盐或钠盐为硝酸钾/钠、氯化钾/钠、氟化钾/钠、硫酸钾/钠中的其中一种可溶性盐。
4.一种如权利要求1所述的一种硅太阳能电池制绒废液回收利用的方法，其特征在于：所述步骤一中添加的钾盐或钠盐为固体氟硅酸钾或氟硅酸钠中的其中一种固态盐。
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