CN112520717A - 一种光电行业废磷酸蚀刻液资源化回收利用的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于资源回收处理技术领域，具体涉及一种光电行业废磷酸蚀刻液资源化回收利用的工艺，包括以下步骤：(1)除金属离子；(2)浓缩除酸：将滤液预热到80‑85℃，将滤液加入蒸发器内，将滤液中的醋酸和硝酸除去；将滤液中的磷酸浓缩至85.5‑86.5的浓度，得到磷酸液；(3)连续结晶与分离：对磷酸液进行降温，将降温后的磷酸溶液加入到产品塔内，在添加磷酸溶液时加入晶种，晶种与磷酸溶液在混合段充分混合，然后进入产品塔的结晶段充分结晶；在晶体下降过程中使塔底的磷酸溶液充分与晶体接触，最终优质的磷酸晶体进入塔底。通过本工艺路线，将光电行业刻蚀工段产生的不同浓度范围的废磷酸制备得到高品质的85％磷酸，有效实现资源的回收利用。
Description
技术领域
本发明属于资源回收处理技术领域，具体涉及一种光电行业废磷酸蚀刻液资源化回收利用的工艺。
背景技术
随着信息时代的进步，光电产业迎来了蓬勃发展，而酸刻蚀工段作为光电产业工艺的重要组成部分，其产生的废刻蚀液量随之增加。废刻蚀液中的主要成分是磷酸、硝酸、醋酸混合液，废刻蚀液成分一般是磷酸65-80％、醋酸1-5％、硝酸0.3-3％，及少量的重金属杂质等。目前对于废刻蚀液的处置，主要还是利用酸碱中和进行无害化处理，这种处理方法不仅处理费用高、中和后废水难达标，更造成大量磷资源的浪费，因此很有争议。
针对上一技术问题，引起了很多人在这一领域的探索研究，如申请号为CN201811395231.1的中国发明专利公开了一种废磷酸生成磷酸二氢铵的工艺方法，该方案采用氨中和废磷酸，然后通过结晶分离的方式得到磷酸二氢铵产品，使用该方法存在磷酸二氢铵产品收率低，在结晶过程中容易包裹杂质而导致产品不合格额问题，而且需要使用危险性较大的液氨，还会产生大量的含氨尾气。申请号为CN201410185312.4的中国发明专利公开了一种回收废铝刻蚀液中磷酸的方法，该方案采用简单蒸馏浓缩至一定浓度的废磷酸，再采用釜式间歇结晶和重结晶的方式分离得到磷酸产品，该方案存在操作时间长、重金属分离不彻底、间歇操作难精确控制、需要重结晶等不足。
发明内容
本发明意在提供一种光电行业废磷酸蚀刻液资源化回收利用的工艺，以解决现有废磷酸蚀刻液中磷酸资源回收操作时间长、纯度不够高的问题。
为了达到上述目的，本发明的方案为：一种光电行业废磷酸蚀刻液资源化回收利用的工艺，包括以下步骤：
(1)除金属离子：对废磷酸蚀刻液的成分进行分析，若废磷酸蚀刻液中磷酸浓度超过65％，加去离子水将磷酸稀释至62-65％的浓度；在废磷酸蚀刻液中添加金属沉淀剂和脱盐水，搅拌40-60min,静置25-35min后过滤，得到滤液与滤渣；
(2)浓缩除酸：将滤液预热到80-85℃，将滤液加入蒸发器内，在0.075-0.085Mpa的负压条件下浓缩除去过量的水，同时将滤液中的醋酸和硝酸一并除去；将滤液中的磷酸浓缩至85.5-86.5的浓度，得到磷酸液；
(3)连续结晶与分离：对磷酸液进行降温，使磷酸液的温度降至17.8-18.2℃；将降温后的磷酸溶液加入到产品塔内，在添加磷酸溶液时加入晶种，晶种与磷酸溶液在混合段充分混合，然后进入产品塔的结晶段充分结晶，晶体依靠自身重力下降，在晶体下降过程中使塔底的磷酸溶液充分与晶体接触，从而达到连续重结晶的目的，最终优质的磷酸晶体进入塔底，通过缓慢升温变成溶液采出，形成合格的磷酸产品。
本方案的有益效果在于：
1、通过本工艺路线，将光电行业刻蚀工段产生的不同浓度范围的废磷酸制备得到高品质的85％磷酸，有效实现资源的回收利用。
2、本工艺对废磷酸的浓度要求不高，可适应浓度在5～85％的宽泛区间。
3、本工艺采用连续结晶并纯化的操作，与传统的间歇结晶相比，自动化程度更高，且大大提高了产品的有效收率，单次收率可达到92％以上。
可选地，步骤(1)中将磷酸释至65％的浓度。
可选地，步骤(1)中的搅拌为先进行高速搅拌再进行低速搅拌，高速搅拌的速度85-95r/min，时间控制在12-20min；低速搅拌的速度8-12r/min，时间控制在25-40min。高速搅拌的目的主要是使金属沉淀剂和脱盐水充分的与废磷酸蚀刻液混合，使金属沉淀剂、脱盐水发挥作用。高速搅拌后，金属沉淀物等物质逐渐生成，此时降低搅拌速度，有利于沉降。
可选地，步骤(1)中，金属沉淀剂的添加量为废磷酸蚀刻液质量的0.8-1.2％，脱盐水的添加量为废磷酸蚀刻液质量的45-55％。将金属沉淀剂、脱盐水的用量控制在上述范围内，能够较好的除去废磷酸蚀刻液中的金属离子等物质。
可选地，步骤(1)中的搅拌为先进行高速搅拌再进行低速搅拌，高速搅拌的速度90r/min，时间控制在15min；低速搅拌的速度10r/min，时间控制在30min。经过实验验证，将搅拌的时间、参数控制在上述范围内，金属离子除却的效果好。
可选地，本工艺借助回收系统对光电行业废磷酸蚀刻液进行回收利用；回收系统包括均质过滤器、滤液罐、滤液转料泵、预热器、蒸发器、冷凝器、冷凝罐、废水泵、结晶泵、预冷器、产品塔和产品泵；均质过滤器与滤液罐连接，滤液转料泵的进口与滤液罐连接，滤液转料泵的出口与预热器连接；预热器与蒸发器连接，结晶泵的进口与蒸发器底部的出液口连接，结晶泵的出口与预冷器连接；产品塔的进料口与预冷器连接，产品塔的出料口与产品泵连接；蒸发器的出气口与冷凝器连接，冷凝罐的一端与冷凝器的出口连接，冷凝罐的另一端与废水泵的进口连接。使用本系统对光电行业废磷酸蚀刻液进行回收利用，能够实现连续化回收操作，在保证稳定产品质量的同时能够进一步提高产能。
可选地，蒸发器为降膜蒸发器，降膜蒸发器包括壳体，壳体内设有上隔板、下隔板和位于上隔板上方的分液部，分液部包括分液板和设在分液板上的分液环，分液环顶部的周向开有多个锯齿型槽；壳体上部的侧壁开有与分液环相对的进液口；分液板位于壳体的上部且位于进液口的下方，分液板上开有多个位于分液环内的通口，分液板的下表面连接有与通口连通且同心的分液管，分液管为上端小下端大的变径管，分液管的小径端与通口的直径相同；分液板上滑动连接有位于通口内的密封塞，分液管内设有用于使密封塞复位的复位件；上隔板位于分液板下方，上隔板与下隔板之间贯穿有多根蒸发管，蒸发管的上部内设有使液体均匀分布在蒸发管内壁的降膜部；分液管的下端与上隔板之间的距离设置在3-6mm；分液管与蒸发管相邻设置。
通过进液口往壳体内通入液体，液体先充满在壳体与分液环围成的空间内，当液体达到一定量时，液体越过分液环的顶部进入分液环内。分液环内的液体逐渐增多，分液板上的密封塞受力变大，复位件被逐渐压缩，密封塞逐渐向分液管内运动。当分液环内的液体达到一定量时，密封塞运动到分液管的大径端，密封塞与分液管之间存在缝隙，分液环内的液体沿着分液管的内壁向下运动，最后落在上隔板上。当上隔板上的液位达到一定高度时，液体从蒸发管的四周流入蒸发管内，在降膜部的作用下，液体能够均匀的分布在蒸发管的内壁上。
在本方案中，设置分液环，分液环与分液板配合有暂时缓存液体的作用；而且分液环的设置能够确保液体均匀的从各个方向漫入，使分液环内分液板的受力较为均匀、平稳的变化。在分液环内液体的作用下，分液板上的各个密封塞受到的作用力基本上是一样的，当分液环内的液位达到一定高度时，分液板上的各个密封塞同时运动到分液管的大径端，各个分液管同时将分液环内的液体输送到上隔板上，液体落在上隔板的各个位置上，上隔板上的液体迅速融合构成一个平整的液面，当液面达到一定高度时，液体同时进入各个蒸发管内，能够确保任意位置蒸发管的溢流量相同，解决中部蒸发管溢流量小而周边蒸发管溢流量多的问题。同时本方案分液环、分液板、密封塞、分液管等结构的设置，能够有效限制液体的流速、流量，避免液体由于流速、流量过大而直接进入蒸发管内，导致蒸发管的内壁不能形成液膜。
可选地，降膜部包括降膜管，降膜管的下部呈开口面积从上到下逐渐增大的喇叭状；降膜管的底部与蒸发管内壁之间形成用于生成液膜的间隙；降膜管的侧壁上固定有两个沿周向均匀分布的L形限位块，降膜管的侧壁上固定有两个能与蒸发管内壁接触的定位块，定位块位于L形限位块的下方且沿降膜管的侧壁均匀分布；中心定位块远离降膜管的一侧设置为弧形。降膜管可拆卸的安装在蒸发管的上部，安装降膜管时，由于定位块远离降膜管的一侧设置为弧形，降膜管可较为容易的伸入蒸发管中，中心定位块伸入蒸发管内后，中心定位块能够准确的控制降膜管与蒸发管之间的间隙，确保各处的间隙宽度一致。L形限位块对降膜管伸入的位置进行限制，并且对降膜管形成支撑，可使降膜管较为稳定的安装在蒸发管上。将降膜管的下部设置为喇叭状，与现有的降膜管相比，更有利于形成均匀分布的液膜。
可选地，俯视观察降膜管，L形限位块和定位块分别位于降膜管前后左右四个方向。L形限位块和定位块分别位于降膜管前后左右四个方向，这样设置，降膜管四边自动定心，且可较好的安装、固定降膜管，也有利于避免由于L形限位块和定位块聚集在一起而对流入的液体形成阻挡，导致不能形成均匀分布的液膜。
可选地，降膜管底部与蒸发管内壁之间的间隙宽度设置为0.4-1mm。在实际使用中发现，将间隙宽度设置为0.4-1mm，有助于形成符合实际需要的液膜。
附图说明
图1为本发明实施例一中回收系统结构示意图；
图2为本发明实施例二中蒸发器的主视图；
图3为本发明实施例二中蒸发器上部内的剖视图；
图4为图3中A部分的放大图；
图5为降膜管安装在蒸发管上的俯视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：均质过滤器M1、滤液罐V1、滤液罐V2、滤液转料泵P1、预热器E1、蒸发器E2、冷凝器E3、冷凝罐V3、废水泵P2、结晶泵P3、预冷器E4、产品塔T1和产品泵P4、壳体10、进液口11、分液环20、分液板30、上隔板40、密封塞50、分液管60、复位件61、蒸发管70、降膜管80、L形限位块81、定位块82。
实施例一
一种光电行业废磷酸蚀刻液资源化回收利用的工艺，本工艺借助回收系统对光电行业废磷酸蚀刻液进行回收利用。如图1所示，回收系统包括均质过滤器M1、滤液罐、滤液转料泵P1、预热器E1、蒸发器E3、冷凝器E3、冷凝罐V3、废水泵P2、结晶泵P3、预冷器E4、产品塔T1和产品泵P4。滤液罐可根据实际需要设置一个或多个，在本实施例中，滤液罐设有两个，分别为滤液罐V1、滤液罐V2。均质过滤器M1的排液口均与滤液罐V1、滤液罐V2连接，滤液转料泵P1的进口与滤液罐V1、滤液罐V2连接，滤液转料泵P1的出口与预热器E1连接，滤液转料泵P1用于将滤液罐V1、滤液罐V2中的物料输送到预热器E1中。预热器E1与蒸发器E2的进料口连接；结晶泵P3的进口与蒸发器E2底部的出液口连接，结晶泵P3的出口与预冷器E4连接，结晶泵P3用于将蒸发器E2得到的产物输送到预冷器E4中。产品塔T1的进料口与预冷器E4连接，产品塔T1的出料口与产品泵P4连接，产品泵P4将产品塔T1得到的产物输出。蒸发器E2的出气口与冷凝器E3连接，从蒸发器E2排出的醋酸、硝酸等物料会被冷凝器E3进行冷凝；冷凝罐V3的一端与冷凝器E3的出口连接，冷凝罐V3的另一端与废水泵P2的进口连接。
本工艺具体包括以下步骤：
(1)除金属离子：使废磷酸蚀刻液通过管道进入均质过滤器M1；对废磷酸蚀刻液的成分进行分析，若废磷酸蚀刻液中磷酸浓度超过65％，加去离子水将磷酸稀释至65％的浓度。在废磷酸蚀刻液中添加金属沉淀剂和脱盐水，金属沉淀剂的添加量为废磷酸蚀刻液质量的1％，脱盐水的添加量为废磷酸蚀刻液质量的50％。先对废磷酸蚀刻液进行高速搅拌再进行低速搅拌，高速搅拌的速度90r/min，时间控制在15min；低速搅拌的速度10r/min，时间控制在30min；静置30min后过滤，得到滤液与滤渣，滤液进入滤液罐V1、滤液罐V2中，而滤渣排出。
(2)浓缩除酸：通过滤液转料泵P1将滤液输送到预热器E1中预热到82℃，然后将滤液加入蒸发器E2内，在0.08Mpa的负压条件下浓缩除去过量的水，同时将滤液中的醋酸和硝酸一并除去，通过冷凝器E3回收成稀酸产品，冷凝后的稀酸产品存放到冷凝罐V3内，需要将稀酸产品转移时，控制废水泵P2工作即可。与此同时，通过蒸发器E2将滤液中的磷酸浓缩至85.5-86.5的浓度，得到磷酸液；
(3)连续结晶与分离：通过结晶泵P3将磷酸液转移到预冷器E4中进行降温，使磷酸液的温度降至17.8-18.2℃。将降温后的磷酸溶液加入到产品塔T1内，在前期添加磷酸溶液时加入晶种，晶种与磷酸溶液在混合段充分混合，然后进入产品塔的结晶段充分结晶，晶体依靠自身重力下降，在晶体下降过程中使塔底的磷酸溶液充分与晶体接触，从而达到连续重结晶的目的，最终优质的磷酸晶体进入塔底，通过缓慢升温变成溶液采出，形成合格的磷酸产品，磷酸产品通过产品泵P4排出。
实施例二
本实施例与实施例一的区别之处在于：在本实施例中，对步骤(2)中使用的蒸发器进行了具体的限制。如图2-5所示，蒸发器为降膜蒸发器，降膜蒸发器包括壳体10，壳体10内设有上隔板40、下隔板和位于上隔板40上方的分液部，分液部包括焊接在壳体10内的分液板30和焊接在分液板30上表面的分液环20，分液环20顶部的周向开有多个锯齿型槽。
壳体10上部的侧壁开有2个进液口11，2个进液口11分别位于壳体10的左右两侧，进液口11与分液环20相对，从进液口11流入的液体先流入壳体10与分液环20围成的空间内。分液板30焊接在壳体10的上部内且位于进液口11的下方，分液板30上开有多个位于分液环20内的通口，分液板30的下表面连接有与通口连通且同心的分液管60，分液管60为上端小下端大的变径管，分液管60的小径端与通口的直径相同。分液板30上滑动且密封连接有密封塞50，分液管60内设有复位件61，不受其他外力作用时，在复位件61的作用下，密封塞50封堵在通口上且与分液板30的上表面保持平齐。在本实施例中复位件61为压缩弹簧，压缩弹簧的一端连接在密封塞50上，另一端连接在分液管60的内壁上。上隔板40位于分液板30的下方，下隔板焊接在壳体10的下部内，上隔板40与下隔板之间贯穿有多根蒸发管70，蒸发管70的上部内设有使液体均匀分布在蒸发管70内壁的降膜部。分液管60的下端与上隔板40之间的距离设置在3-6mm，在本实施例中，分液管60的下端与上隔板40之间的距离为5mm。分液管60与蒸发管70相邻设置，这样设置便于从分液管60排出的液体能够迅速铺满上隔板40。
降膜部包括降膜管80，降膜管80的下部呈开口面积从上到下逐渐增大的喇叭状，降膜管80的直径均小于蒸发管70的内径，降膜管80的下部可拆卸连接在蒸发管70的上部内。
降膜管80的底部与蒸发管70内壁之间形成用于生成液膜的间隙，降膜管80底部与蒸发管70内壁之间的间隙宽度设置为0.4-0.8mm。降膜管80的侧壁上焊接有两个L形限位块81，两个L形限位块81沿降膜管80侧壁的周向均匀分布。降膜管80的侧壁上焊接有两个位于L形限位块81下方的定位块82，两个定位块82沿降膜管80侧壁的周向均匀分布，定位块82远离降膜管80的一侧设置为弧形。俯视观察，L形限位块81与定位块82沿降膜管80侧壁的周向均匀分布，L形限位块81和定位块82分别位于降膜管80的前后左右四个方向。将降膜管80的下部安装在蒸发管70的上部内时，两个L形限位块81的上部均与蒸发管70的顶部接触，两个L形限位块81下部的侧壁均与蒸发管70的内壁接触，两个定位块82的侧壁均与蒸发管70的内壁接触。
具体实施过程如下：通过进液口11往壳体10内通入液体，液体先充满在壳体10与分液环20围成的空间内，当液体达到一定量时，液体越过分液环20的顶部进入分液环20内。分液环20内的液体逐渐增多，分液板30上的密封塞50受力变大，复位件61被逐渐压缩，密封塞50逐渐向分液管60内运动。当分液环20内的液体达到一定量时，密封塞50运动到分液管60的大径端，密封塞50与分液管60之间存在缝隙，分液环20内的液体沿着分液管60的内壁向下运动，最后落在上隔板40上。当上隔板40上的液位达到一定高度时，液体从蒸发管70的四周流入蒸发管70内，在降膜管80的作用下，液体能够均匀的分布在蒸发管70的内壁上。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。
Claims (10)
1.一种光电行业废磷酸蚀刻液资源化回收利用的工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)除金属离子：对废磷酸蚀刻液的成分进行分析，若废磷酸蚀刻液中磷酸浓度超过65％，加去离子水将磷酸稀释至62-65％的浓度；在废磷酸蚀刻液中添加金属沉淀剂和脱盐水，搅拌40-60min,静置25-35min后过滤，得到滤液与滤渣；
(2)浓缩除酸：将滤液预热到80-85℃，将滤液加入蒸发器内，在0.075-0.085Mpa的负压条件下浓缩除去过量的水，同时将滤液中的醋酸和硝酸一并除去；将滤液中的磷酸浓缩至85.5-86.5的浓度，得到磷酸液；
(3)连续结晶与分离：对磷酸液进行降温，使磷酸液的温度降至17.8-18.2℃；将降温后的磷酸溶液加入到产品塔内，在添加磷酸溶液时加入晶种，晶种与磷酸溶液在混合段充分混合，然后进入产品塔的结晶段充分结晶，晶体依靠自身重力下降，在晶体下降过程中使塔底的磷酸溶液充分与晶体接触，从而达到连续重结晶的目的，最终优质的磷酸晶体进入塔底，通过缓慢升温变成溶液采出，形成合格的磷酸产品。
2.根据权利要求1所述的一种光电行业废磷酸蚀刻液资源化回收利用的工艺，其特征在于：步骤(1)中将磷酸释至65％的浓度。
3.根据权利要求2所述的一种光电行业废磷酸蚀刻液资源化回收利用的工艺，其特征在于：步骤(1)中的搅拌为先进行高速搅拌再进行低速搅拌，高速搅拌的速度85-95r/min，时间控制在12-20min；低速搅拌的速度8-12r/min，时间控制在25-40min。
4.根据权利要求3所述的一种光电行业废磷酸蚀刻液资源化回收利用的工艺，其特征在于：步骤(1)中，金属沉淀剂的添加量为废磷酸蚀刻液质量的0.8-1.2％，脱盐水的添加量为废磷酸蚀刻液质量的45-55％。
5.根据权利要求4所述的一种光电行业废磷酸蚀刻液资源化回收利用的工艺，其特征在于：步骤(1)中的搅拌为先进行高速搅拌再进行低速搅拌，高速搅拌的速度90r/min，时间控制在15min；低速搅拌的速度10r/min，时间控制在30min。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种光电行业废磷酸蚀刻液资源化回收利用的工艺，其特征在于：本工艺借助回收系统对光电行业废磷酸蚀刻液进行回收利用；回收系统包括均质过滤器、滤液罐、滤液转料泵、预热器、蒸发器、冷凝器、冷凝罐、废水泵、结晶泵、预冷器、产品塔和产品泵；均质过滤器与滤液罐连接，滤液转料泵的进口与滤液罐连接，滤液转料泵的出口与预热器连接；预热器与蒸发器连接，结晶泵的进口与蒸发器底部的出液口连接，结晶泵的出口与预冷器连接；产品塔的进料口与预冷器连接，产品塔的出料口与产品泵连接；蒸发器的出气口与冷凝器连接，冷凝罐的一端与冷凝器的出口连接，冷凝罐的另一端与废水泵的进口连接。
7.根据权利要求6所述的一种光电行业废磷酸蚀刻液资源化回收利用的工艺，其特征在于：蒸发器为降膜蒸发器，降膜蒸发器包括壳体，壳体内设有上隔板、下隔板和位于上隔板上方的分液部，分液部包括分液板和设在分液板上的分液环，分液环顶部的周向开有多个锯齿型槽；壳体上部的侧壁开有与分液环相对的进液口；分液板位于壳体的上部且位于进液口的下方，分液板上开有多个位于分液环内的通口，分液板的下表面连接有与通口连通且同心的分液管，分液管为上端小下端大的变径管，分液管的小径端与通口的直径相同；分液板上滑动连接有位于通口内的密封塞，分液管内设有用于使密封塞复位的复位件；上隔板位于分液板下方，上隔板与下隔板之间贯穿有多根蒸发管，蒸发管的上部内设有使液体均匀分布在蒸发管内壁的降膜部；分液管的下端与上隔板之间的距离设置在3-6mm；分液管与蒸发管相邻设置。
8.根据权利要求7所述的一种光电行业废磷酸蚀刻液资源化回收利用的工艺，其特征在于：降膜部包括降膜管，降膜管的下部呈开口面积从上到下逐渐增大的喇叭状；降膜管的底部与蒸发管内壁之间形成用于生成液膜的间隙；降膜管的侧壁上固定有两个沿周向均匀分布的L形限位块，降膜管的侧壁上固定有两个能与蒸发管内壁接触的定位块，定位块位于L形限位块的下方且沿降膜管的侧壁均匀分布；中心定位块远离降膜管的一侧设置为弧形。
9.根据权利要求8所述的一种光电行业废磷酸蚀刻液资源化回收利用的工艺，其特征在于：俯视观察降膜管，L形限位块和定位块分别位于降膜管前后左右四个方向。
10.根据权利要求9所述的一种光电行业废磷酸蚀刻液资源化回收利用的工艺，其特征在于：降膜管底部与蒸发管内壁之间的间隙宽度设置为0.4-0.8mm。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113264513A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-17 | 新中天环保股份有限公司 | 一种光电行业废蚀刻液资源化回收利用的工艺 |
| CN115159482A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-10-11 | 黄冈Tcl环境科技有限公司 | 一种通过废磷酸蚀刻液净化制备电子级磷酸的方法 |
| CN115304514A (zh) * | 2022-08-17 | 2022-11-08 | 新中天环保股份有限公司 | 一种光电行业废磷酸回收制取磷酸脲的工艺 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0517228A1 (en) * | 1991-06-07 | 1992-12-09 | Asahi Glass Company Ltd. | Method for separating and recovering an acid |
| EP2471739A1 (en) * | 2011-01-04 | 2012-07-04 | Solvay Sa | Process for the purification of phosphoric acid |
| CN103979509A (zh) * | 2014-04-28 | 2014-08-13 | 合肥茂腾环保科技有限公司 | 一种回收废铝刻蚀液中磷酸的方法 |
| CN109052355A (zh) * | 2018-08-07 | 2018-12-21 | 安庆市鑫祥瑞环保科技有限公司 | 从废铝刻蚀液中回收利用磷酸和醋酸的方法 |
| CN110482572A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-22 | 湖北兴福电子材料有限公司 | 一种废铝蚀刻液的分级回收利用方法 |
| CN111960394A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-20 | 湖北兴福电子材料有限公司 | 一种对废铝刻蚀液进行回收利用的方法 |
-
2020
- 2020-12-04 CN CN202011409436.8A patent/CN112520717A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0517228A1 (en) * | 1991-06-07 | 1992-12-09 | Asahi Glass Company Ltd. | Method for separating and recovering an acid |
| EP2471739A1 (en) * | 2011-01-04 | 2012-07-04 | Solvay Sa | Process for the purification of phosphoric acid |
| CN103979509A (zh) * | 2014-04-28 | 2014-08-13 | 合肥茂腾环保科技有限公司 | 一种回收废铝刻蚀液中磷酸的方法 |
| CN109052355A (zh) * | 2018-08-07 | 2018-12-21 | 安庆市鑫祥瑞环保科技有限公司 | 从废铝刻蚀液中回收利用磷酸和醋酸的方法 |
| CN110482572A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-22 | 湖北兴福电子材料有限公司 | 一种废铝蚀刻液的分级回收利用方法 |
| CN111960394A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-20 | 湖北兴福电子材料有限公司 | 一种对废铝刻蚀液进行回收利用的方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113264513A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-08-17 | 新中天环保股份有限公司 | 一种光电行业废蚀刻液资源化回收利用的工艺 |
| CN115159482A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-10-11 | 黄冈Tcl环境科技有限公司 | 一种通过废磷酸蚀刻液净化制备电子级磷酸的方法 |
| CN115159482B (zh) * | 2022-07-28 | 2024-01-23 | 黄冈Tcl环境科技有限公司 | 一种通过废磷酸蚀刻液净化制备电子级磷酸的方法 |
| CN115304514A (zh) * | 2022-08-17 | 2022-11-08 | 新中天环保股份有限公司 | 一种光电行业废磷酸回收制取磷酸脲的工艺 |
| CN115304514B (zh) * | 2022-08-17 | 2023-11-14 | 新中天环保股份有限公司 | 一种光电行业废磷酸回收制取磷酸脲的工艺 |
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