CN114291830A - 一种刻蚀废液的综合利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种刻蚀废液的综合利用方法，包括：将刻蚀废液和氨水进行第一反应，得到反应液；将所述反应液进行过滤，得到滤液和白炭黑；将所述滤液和金属化合物进行第二反应，得到金属氟化物。与现有技术相比，本发明采用半导体行业副产的蚀刻废液为原料，通过氨解、沉氟、氨吸收实现氟、硅元素的高效分离回收和系统氨的回收利用，制备得到高纯金属氟化物，副产优质白炭黑和工业氨水；本发明提供的刻蚀废液的综合利用方法工艺流程简单、生产成本低、产品质量好，无三废排放，经济、社会、环保效益显著。
Description
技术领域
本发明属于氟化工技术领域，尤其涉及一种刻蚀废液的综合利用方法。
背景技术
湿法蚀刻是半导体和液晶面板加工中不可或缺的工艺，需要与之相配专用的电子化学品进行蚀刻。而含氟电子化学品由于氟原子有极强的反应活性和较大的电负性，用氟原子和含氟基团代替电子化学品上的其他基团，产品性能更加显著。
电子级缓冲蚀刻液(BOE)由HF与NH4F按照不同比例混合而成，HF为主要的蚀刻液，NH4F则作为缓冲剂使用，利用NH4F固定〔H+〕的浓度，使之保持一定的蚀刻率，相较电子级氢氟酸和氟化铵蚀刻更易控制，效果更好。目前，国内BOE市场需求量约2万吨，湿法蚀刻后，将产生大量的含氟、含硅、含氨氮废液，成分复杂，无法进行二次梯级应用，若直接排放，则会严重污染环境，且造成资源浪费。
因此，亟待开发低成本、高效率的BOE蚀刻废液的综合利用方法，以期实现资源最大化价值和行业清洁生产。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种刻蚀废液的综合利用方法，本发明提供的方法利用BOE蚀刻废液制备高品质氟化盐，工艺简单，成本低，产品质量好，实现低品位氟资源的高效综合利用。
本发明提供了一种刻蚀废液的综合利用方法，包括：
将刻蚀废液和氨水进行第一反应，得到反应液；
将所述反应液进行过滤，得到滤液和白炭黑；
将所述滤液和金属化合物进行第二反应，得到金属氟化物。
优选的，所述刻蚀废液包括：
0.1～5wt％的氟硅酸铵；
0.1～5wt％的硫酸铵；
10～25wt％的氟化铵；
3～15wt％的氟化氢铵；
余量为水。
优选的，所述第一反应的pH值为7～8。
优选的，所述第一反应的温度为30～50℃，时间为0.5～1.5小时。
优选的，所述金属化合物中的金属选自锂、钠、铝、钾或镁。
优选的，所述金属化合物选自金属氧化物、金属氢氧化物和金属碳酸盐中的一种或几种。
优选的，所述第二反应的温度为40～70℃；所述第二反应的时间为0.5～1.5小时。
优选的，所述刻蚀废液和氨水进行第一反应过程中(NH4)2SiF6、NH4F和NH3的摩尔比为1：1：(5～6)。
优选的，所述滤液和金属化合物进行第二反应过程中氟离子和金属离子的摩尔比为(1～3)：(1～1.05)。
优选的，所述第二反应完成后还包括：
将得到的反应产物过滤，得到滤液；
将所述滤液用白灰或熟石灰处理，得到处理后溶液和渣料；
将所述处理后溶液用于吸收氨气制备得到氨水。
与现有技术相比，本发明采用半导体行业副产的蚀刻废液为原料，通过氨解、沉氟、氨吸收实现氟、硅元素的高效分离回收和系统氨的回收利用，制备得到高纯金属氟化物，副产优质白炭黑和工业氨水；本发明提供的刻蚀废液的综合利用方法工艺流程简单、生产成本低、产品质量好，无三废排放，经济、社会、环保效益显著。
附图说明
图1为本发明实施例提供的刻蚀废液综合利用方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。应理解，本发明实施例仅用于说明本发明的技术效果，而非用于限制本发明的保护范围。实施例中，所用方法如无特别说明，均为常规方法。
图1为本发明实施例提供的刻蚀废液综合利用方法的工艺流程图，本发明提供了一种刻蚀废液的综合利用方法，包括：
将刻蚀废液和氨水进行第一反应，得到反应液；
将所述反应液进行过滤，得到滤液(记为第一滤液)和白炭黑；
将所述滤液和金属化合物进行第二反应，得到金属氟化物。
在本发明中，所述刻蚀废液优选包括：
0.1～5wt％的氟硅酸铵；
0.1～5wt％的硫酸铵；
10～25wt％的氟化铵；
3～15wt％的氟化氢铵；
余量为水。
在本发明中，所述氟硅酸铵的质量含量优选为0.5～4％，更优选为1～3％，最优选为2％；所述硫酸铵的质量含量优选为0.5～4％，更优选为1～3％，最优选为2％；所述氟化铵的质量含量优选为15～20％，更优选为16～18％；所述氟化氢铵的质量含量优选为5～12％，更优选为8～10％。
在本发明中，所述氨水的质量浓度优选为10～20％，更优选为12～18％，最优选为14～17％。
在本发明中，所述刻蚀废液和氨水进行第一反应过程中(NH4)2SiF6、NH4F和NH3的摩尔比优选为1：1：(5～6)，更优选为1：1：(5.2～5.8)，更优选为1：1：(5.4～5.6)，最优选为1：1：5.5。
在本发明中，优选控制第一反应的终点pH值为7～8。
在本发明中，所述第一反应的温度优选为30～50℃，更优选为35～45℃，最优选为40℃；所述第一反应的时间优选为0.5～1.5小时，更优选为0.8～1.2小时，最优选为1小时。
在本发明中，得到第一滤液过程中过滤的装置优选为精密过滤器；所述过滤过程中的滤孔孔径优选为0.1～1微米，更优选为0.5～0.8微米，最优选为0.6～0.7微米。
在本发明中，将所述反应液进行过滤后优选还包括：
将过滤后得到的固态物质进行洗涤和干燥，得到白炭黑。
在本发明中，得到白碳黑过程中洗涤的方法优选为采用适量水层次洗涤；干燥的温度优选为100～150℃，更优选为110～140℃，最优选为120～130℃。
在本发明中，所述金属化合物中的金属优选选自锂、钠、铝、钾或镁。
在本发明中，所述金属化合物优选选自金属氧化物、金属氢氧化物和金属碳酸盐中的一种或几种。
在本发明中，所述金属化合物最优选为氧化钠、氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钾、碳酸钠等。
在本发明中，所述滤液和金属化合物进行第二反应过程中氟离子和金属离子的摩尔比优选为(1～3)：(1～1.05)，氟离子和一价金属离子的摩尔比优选为1：(1～1.05)，更优选为1：(1.01～1.04)，最优选为1：(1.02～1.03)；氟离子和二价金属离子的摩尔比优选为2：(1～1.05)，更优选为2：(1.01～1.04)，最优选为2：(1.02～1.03)；氟离子和三价金属离子的摩尔比优选为3：(1～1.05)，更优选为3：(1.01～1.04)，最优选为1：(1.02～1.03)。
在本发明中，所述第二反应的温度优选为40～70℃，更优选为45～65℃，更优选为50～60℃，最优选为55℃；所述第二反应的时间优选为0.5～1.5小时，更优选为0.8～1.2小时，最优选为1小时。
在本发明中，所述第二反应优选在搅拌的条件下进行。
在本发明中，所述第二反应完成后优选还包括：
将得到的反应产物进行过滤，得到滤液(记为第二滤液)和固态物。
在本发明中，得到固态物后优选还包括：
将所述固态物进行洗涤和干燥，得到金属氟化物。
在本发明中，所述得到金属氟化物过程中洗涤的方法优选为采用少量水洗涤；干燥的温度优选为100～120℃，更优选为105～110℃，最优选为110℃。
在本发明中，得到第二滤液后优选还包括：
将所述第二滤液用白灰或熟石灰处理，过滤后得到处理后溶液和渣料(主要成分为硫酸钙)。
在本发明中，所述第二滤液和白灰或熟石灰的用量比例优选满足SO42-和Ca2+的摩尔比为1:(1～1.5)，更优选为1：(1.1～1.4)，最优选为1：(1.2～1.3)。
在本发明中，所述渣料优选用作建筑材料。
在本发明中，所述处理后的软水优选用于吸收氨气(第二反应过程中产生的氨气)制备得到氨水进行上述第一反应循环利用，或将制备的氨水外售。
与现有技术相比，本发明采用半导体行业副产的蚀刻废液为原料，通过氨解、沉氟、氨吸收实现氟、硅元素的高效分离回收和系统氨的回收利用，制备得到高纯金属氟化物，副产优质白炭黑和工业氨水；本发明提供的刻蚀废液的综合利用方法工艺流程简单、生产成本低、产品质量好，无三废排放，经济、社会、环保效益显著。
实施例1
向100kg含有质量分数为3％氟硅酸铵、2.5％硫酸铵、15％氟化铵、10％氟化氢铵、余量为水的蚀刻废液中加入26.8kg的质量分数为17％的氨水反应，控制反应温度40℃，反应时间1h，反应终点pH为7.5，将得到的反应液过滤，得到滤液(第一滤液)和固态物(第一固态物)；将第一固态物进行洗涤和干燥，得到白炭黑0.99kg。
向上述制备的121.8kg第一滤液中加入20.6kg氢氧化锂，控制反应温度50℃，搅拌反应1h，将得到的反应产物进行过滤，得到滤液(第二滤液)和固态物(第二固态物)；将第二固态物洗涤和干燥，得到21.1kg氟化锂；向103kg第二滤液中加入1.3kg白灰处理后过滤，得到软水用于上述反应过程中氨气吸收得到氨水，一部分氨水用于上述氨水反应循环利用，余下氨水外售。
实施例2
向100kg含有质量分数为0.1％氟硅酸铵、0.1％硫酸铵、10％氟化铵、3％氟化氢铵、余量为水的蚀刻废液中加入6.5kg质量分数为17％的氨水反应，控制反应温度50℃，反应时间0.5h，反应终点PH为7，将得到的反应液过滤，得到滤液(第一滤液)和固态物(第一固态物)；将第一固态物进行洗涤、干燥，得到白炭黑10g。
向上述106.3g的第一滤液中加入10.3kg氢氧化铝，控制反应温度70℃，搅拌反应0.5h，将得到的反应产物过滤，得到滤液(第二滤液)和固态物(第二固态物)；将第二固态物洗涤、干燥，得到21.4kg氟化铝；向83.5kg第二滤液加入0.06kg白灰处理后过滤，将得到的软水用于上述反应过程中氨气吸收得到氨水，将氨水一部分用于上述氨水反应循环利用，余下氨水外售。
实施例3
向100kg含有质量分数为5％氟硅酸铵、5％硫酸铵、25％氟化铵、15％氟化氢铵、余量为水的蚀刻废液中加入26.3kg质量分数为17％的氨水反应，控制反应温度30℃，反应时间1.5h，反应终点PH为8，将得到的反应液过滤，得到滤液(第一滤液)和固态物(第一固态物)；将第一固态物进行洗涤、干燥，得到白炭黑1.66kg。
向120kg上述第一滤液中加入55.8kg氢氧化钠，控制反应温度40℃，搅拌反应1.5h，将得到的反应产物过滤，得到滤液(第二滤液)和固态物(第二固态物)；将第二固态物进行洗涤、干燥，得到54.6kg氟化钠；向83kg的第二滤液加入2.55kg白灰处理后过滤，将所得软水用于上述反应过程中氨气吸收得到氨水，将氨水一部分用于上述氨水反应循环利用，余下氨水外售。
实施例4
向100kg含有质量分数为3.5％氟硅酸铵、1.5％硫酸铵、12％氟化铵、8％氟化氢铵、余量为水的蚀刻废液中加入19.5kg质量分数为17％的氨水反应，控制反应温度45℃，反应时间1.5h，反应终点PH为8，将得到的反应液过滤，得到滤液(第一滤液)和固态物(第一固态物)；将第一固态物进行洗涤、干燥，得到白炭黑1.15kg。
向114.5kg上述第一滤液中加入38.3kg碳酸钠，控制反应温度40℃，搅拌反应1.5h，将得到的反应产物过滤，得到滤液(第二滤液)和固态物(第二固态物)；将第二固态物洗涤、干燥，得到28.8kg氟化钠；向91.5kg第二滤液种加入0.95kg白灰处理后过滤，将所得软水用于上述反应过程中氨气吸收得到氨水，将氨水一部分用于上述氨水反应循环利用，余下氨水外售。
性能检测
对本发明实施例制备得到的氟化物进行检测，检测结果如表1、表2和表3所示。
表1本发明实施例1制备的高纯氟化锂的检测结果
表2本发明实施例2制备高纯氟化铝的检测结果
表3本发明实施例3、实施例4制备得到的高纯氟化钠的检测结果
由表1～表3中数据可知，本发明实施例制备得到的高纯氟化锂、高纯氟化铝、高纯氟化钠产品指标优于国家或行业标准要求，可用于高端应用领域。
由以上实施例可知，与现有技术相比，本发明采用半导体行业副产的蚀刻废液为原料，通过氨解、沉氟、氨吸收实现氟、硅元素的高效分离回收和系统氨的回收利用，制备得到高纯金属氟化物，副产优质白炭黑和工业氨水；本发明提供的刻蚀废液的综合利用方法工艺流程简单、生产成本低、产品质量好，无三废排放，经济、社会、环保效益显著。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种刻蚀废液的综合利用方法，包括：
将刻蚀废液和氨水进行第一反应，得到反应液；
将所述反应液进行过滤，得到滤液和白炭黑；
将所述滤液和金属化合物进行第二反应，得到金属氟化物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刻蚀废液的成分为：
0.1～5wt％的氟硅酸铵；
0.1～5wt％的硫酸铵；
10～25wt％的氟化铵；
3～15wt％的氟化氢铵；
余量为水。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一反应的pH值为7～8。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一反应的温度为30～50℃，时间为0.5～1.5小时。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属化合物中的金属选自锂、钠、铝、钾或镁。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属化合物选自金属氧化物、金属氢氧化物和金属碳酸盐中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二反应的温度为40～70℃；所述第二反应的时间为0.5～1.5小时。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述刻蚀废液和氨水进行第一反应过程中(NH4)2SiF6、NH4F和NH3的摩尔比为1：1：(5～6)。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滤液和金属化合物进行第二反应过程中氟离子和金属离子的摩尔比为(1～3)：(1～1.05)。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二反应完成后还包括：
将得到的反应产物过滤，得到滤液；
将所述滤液用白灰或熟石灰处理，得到处理后溶液和渣料；
将所述处理后溶液用于吸收氨气制备得到氨水。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115477315A (zh) * | 2022-10-27 | 2022-12-16 | 无锡中天固废处置有限公司 | 一种利用缓冲氧化物刻蚀废液制备氟化钾的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103803561A (zh) * | 2014-03-05 | 2014-05-21 | 武汉工程大学邮电与信息工程学院 | 磷化工生产中含氟废气的回收利用方法 |
| CN111252785A (zh) * | 2020-02-03 | 2020-06-09 | 好科（上海）环保科技有限公司 | 吸收HCl产生的废液的再利用方法及其应用 |
| CN111498809A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-08-07 | 好科（上海）环保科技有限公司 | 从含H2SiF6的刻蚀废酸中回收氢氟酸的方法 |
| CN112158858A (zh) * | 2020-10-08 | 2021-01-01 | 江苏电科环保有限公司 | 一种利用boe废液制备氟化氢铵的方法 |
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2021
- 2021-03-17 CN CN202110304903.9A patent/CN114291830A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103803561A (zh) * | 2014-03-05 | 2014-05-21 | 武汉工程大学邮电与信息工程学院 | 磷化工生产中含氟废气的回收利用方法 |
| CN111252785A (zh) * | 2020-02-03 | 2020-06-09 | 好科（上海）环保科技有限公司 | 吸收HCl产生的废液的再利用方法及其应用 |
| CN111498809A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-08-07 | 好科（上海）环保科技有限公司 | 从含H2SiF6的刻蚀废酸中回收氢氟酸的方法 |
| CN112158858A (zh) * | 2020-10-08 | 2021-01-01 | 江苏电科环保有限公司 | 一种利用boe废液制备氟化氢铵的方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115477315A (zh) * | 2022-10-27 | 2022-12-16 | 无锡中天固废处置有限公司 | 一种利用缓冲氧化物刻蚀废液制备氟化钾的方法 |
| CN115477315B (zh) * | 2022-10-27 | 2024-01-30 | 无锡中天固废处置有限公司 | 一种利用缓冲氧化物刻蚀废液制备氟化钾的方法 |
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