TWI474978B - 自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶化系統及其結晶方法 - Google Patents

Description

自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶化系統及其結晶方法

本發明係有關於一種自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶化系統及其結晶方法，特別是指能有效將氫氟酸廢液中的氟離子結晶化為氟鋁酸鈉晶體的結晶化系統及其結晶方法。

按，高濃度氫氟酸(HF，49%)或氫氟酸混酸，係為半導體(IC)、液晶顯示面板(TFT-LCD)、太陽能電池等科技產業大量應用於蝕刻技術中，因而產出濃度高達49%或低至0.5%之各種濃度且體積龐大的氫氟酸廢酸，需要進行廢液處理。

目前氫氟酸廢液處理方法，以加入如CaO、Ca(OH)₂、CaCl₂等含鈣化合物與廢液中的氟離子反應生成氟化鈣(CaF₂)污泥餅，達到去除廢液中之氟離子之目的，然而，此法在處理過程中需要將高濃度氫氟酸加水稀釋成低濃度氫氟酸廢液後，再加入含鈣化合物，使氟離子與鈣確子產生氟化鈣沉澱物，尤其為使反應完全，實際加藥量一般為理論值二倍以上，不僅增加操作困難度、操作成本高，更會產生相較於氫氟酸廢液體積約5至10倍，但其中的氟化鈣純度低僅有15至40%的氟化鈣污泥，對環境形成二次汙染且難以具有回收再利用之經濟效益。

雖然目前有荷蘭DHV公司、美國PERMUTIT公司設計 的流體化床結晶槽(Fluidized-Bed Crystallizer,FBC)技術，以及杜邦公司的高瘦型通風導管結晶槽(High Aspect Rate Draft Tube Agitated Crystallizer,HARDTAC)技術可協助改善前述結晶純度之問題，但值得注意的是，例如氟的面積負荷、Al/F莫耳比、pH值、進流廢液的含氟濃度…等皆為影響結晶純度之變數，造成結晶純度要能提升至符合產業需求的純度標準且具有被回收利用之經濟效益顯得十分困難，另回收污泥中結晶到可回收利用的操作成本與結晶所產生的經濟效益將成為另一考量重點。

有中華民國專利第I233428號「含氟廢水之處理方法及其處理劑」，其係在靜置後的中間層含氟廢液加入由含鋁或含鈉化合物及其組合之混合藥劑，以調整含氟廢液的pH值而去除含氟廢液中的陽離子，再加入由含鋁、含鈉及含氯化合物組成之處理劑，使含氟廢液中的氟離子與藥劑進行化學混凝作用，達到形成冰晶石氟鋁酸鈉沉澱物供做他用；然而，該專利之處理方法並未載明其含氟廢液濃度，其以傳統化學混凝法處理的含水率高，仍會有化學污泥體積大之問題，另使用含氯化合物PAC(Polyaluminum Chloride；多元聚氯化鋁)作為助凝劑，影響冰晶石沉澱物的純度，尤其該專利處理方法係以非結晶程序製得冰晶石，其沉澱物純度顯然難以達到回收利用之價值。

又，中華民國專利第I353343號揭示一種「自氫氟酸廢 液中回收氟而製造氟矽酸鹽的方法」，其主要是在含氫氟酸(HF)廢液和含矽化合物直接接觸反應，使廢液中的氫氟酸與含矽化合物反應生成氟矽酸(H₂SiF₆)後，調整含氟矽酸廢液之濃度，並加入含鈉或鉀之鹼或鹼金屬鹽，從而生成氟矽酸鹽沉澱物，再經將氟矽酸鈉或氟矽酸鉀自廢液中分離出且乾燥後，達到形成可回收之氟矽酸鈉、氟矽酸鉀產物；然而，該專利的氟矽酸鹽製造方法中，有必須使含氫氟酸廢液及含氟矽酸廢液維持在5至15wt%之操作限制，過低或過高將無法產出符合經濟效益之氟矽酸鹽且增加操作成本，尤其氟矽酸與含鈉或鉀之鹼或鹼金屬鹽之中和為放熱反應，使操作流程中的反應溫度形成另一控制參數，導致提升該專利的操作困難度。

有鑑於上述習知操作問題，本案發明人構思一種自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶化系統及其結晶方法，以消除上述以生成含氟結晶體進行氟回收所產生的問題。

本發明之目的在於提供一種自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶化系統，其主要是透過一分散盤將藥劑以批次控制且均勻分散地加入氫氟酸廢液中進行反應，以結晶操作模式取代習知化學混凝的操作模式淨化氫氟酸廢液，有效降低化學污泥的體積，並達到提升結晶體純度之目的。

本發明之另一目的在於提供一種自氫氟酸廢液生成氟 鋁酸鈉晶體的結晶方法，該方法係以趨向結晶化的反應條件，將藥劑呈批次控制且均勻分散地加入氫氟酸廢液中進行反應，使廢液中的氟與藥劑反應生成結構緊密、呈顆粒狀態的氟鋁酸鈉晶體，達到有效回收氟且生成具高經濟效益氟鋁酸鈉晶體之目的。

緣是，為達上述目的，依據本發明所提供之一種自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶化系統，其包括一高濃度氫氟酸廢液槽經一批次控制段輸出一氫氟酸廢液至一批次式結晶反應段之一反應槽，以及一鋁酸鈉藥劑槽經一批次控制段及一均勻分散加藥段輸出一均勻分散之鋁酸鈉液流至該反應槽內與該氫氟酸廢液進行結晶反應；其中：該反應槽，係頂部成形有一槽口及一投藥空間，底部成形有一出口及一反應空間；該均勻分散加藥段，係具有一分散盤設有複數液孔，該分散盤周緣與該反應槽內壁水平固設，且該反應槽內部為該分散盤隔設成形該投藥空間及該反應空間；藉此，令該氫氟酸廢液容置於該反應空間，該鋁酸鈉溶液的批次控制段輸出之一鋁酸鈉溶液為該分散盤隔設於該投藥空間內，並經該分散盤之該液孔分佈，形成該均勻分散之鋁酸鈉液流輸入該反應空間與該氫氟酸廢液均勻接觸進行反應並生成氟鋁酸鈉晶體。

依據本發明提供之一種自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶化系統，其中，該均勻分散加藥段具有一控制盤疊 設於該分散盤頂部，以及一動力源設於該分散盤底部，該動力源係具有一傳動軸穿置該分散盤中心與該控制盤中心固接，該分散盤係設有該複數放射排列之液孔，且該控制盤設有複數對應該分散盤液孔數量之通孔，令該動力源驅動該控制盤旋轉，該控制盤通孔與該分散盤液孔錯位擋止該鋁酸鈉溶液流通，或者，該控制盤通孔與該分散盤液孔對合，使該均勻分散之鋁酸鈉液流自投藥空間流入反應空間與該氫氟酸廢液接觸反應。

另，依據本發明提供之一種自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶方法，該方法步驟包括：(a)氫氟酸廢液進流步驟：將一高濃度氫氟酸廢液經批次控制輸入至一反應槽內，該反應槽係頂部成形有一槽口及一投藥空間，底部成形有一出口及一反應空間，該氫氟酸廢液係容置於該反應空間內；(b)鋁酸鈉投藥步驟：提供一開設有複數均勻分佈之液孔的分散盤，將該分散盤以其周緣與該與該反應槽內壁呈水平形態固設，該反應槽內部為該分散盤隔設成形為該投藥空間及該反應空間，將一鋁酸鈉溶液經批次控制後，以每批次1至1.5小時之投藥時間輸入一鋁酸鈉溶液至該投藥空間內；(c)結晶反應步驟：使該鋁酸鈉溶液流經該分散盤液孔形成一均勻分散之鋁酸鈉液流進入該反應空間，並藉控制該鋁酸鈉溶液進入該反應槽反應空間的流速，令該均勻分散之鋁酸鈉液流在批次投藥時間內，緩慢與該氫氟酸廢液進行結晶反應， 並於該鋁酸鈉溶液用盡時停止；(d)氟鋁酸鈉晶體析出沉澱步驟：將反應槽內混合溶液靜置60至90分鐘，使該高濃度氫氟酸廢液中的氟離子與該鋁酸鈉溶液的鋁離子及鈉離子進行結晶反應以析出氟鋁酸鈉晶體並沉降至反應槽底部；(e)過濾步驟：將晶體及結晶反應後廢液自該反應槽底部出口流出並過濾，以取得該氟鋁酸鈉晶體，並排出一低濃度氫氟酸廢液。

依據本發明提供之一種自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶方法，其中，該過濾步驟所得之氟鋁酸鈉晶體的晶體純度係大於80%，該氟鋁酸鈉晶體的含水率為小於15%。

有關於本發明為達成上述目的，所採用之技術、手段及其他功效，茲舉一較佳可行實施例並配合圖式詳細說明如后。

首先，請以第1圖配合第2、3圖觀之，本發明所提供一種自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶化系統及其結晶方法之較佳實施例；如第1圖所示之結晶化系統，該結晶化系統主要包括一高濃度氫氟酸廢液槽V1、一批次控制段F1、一鋁酸鈉藥劑槽V2、一批次控制段F2、一均勻分散加藥段A、一批次式結晶反應段R、一微過濾段S，以及一低濃度氫氟酸廢液處理段W；下列表格說明該系統各段程序之編號及其名稱，以及各段之間流體編號及其名稱： 系統各段編號及其名稱：

各段間流體編號及其名稱：

如第1圖所示，本發明結晶系統的高濃度氫氟酸廢液槽V1係供儲置高濃度氫氟酸廢液1，該鋁酸鈉藥劑槽V2供儲置鋁酸鈉溶液2，透過該二批次控制段F1、F2，分別將氫氟酸廢液11進流至該批次式結晶反應段R，並將鋁酸鈉溶液21輸送至該均勻分散加藥段A，藉其藥劑分散盤設計將鋁酸 鈉溶液21形成均勻分散的鋁酸鈉溶液22，藉以和已容置在批次式結晶反應段R的氫氟酸廢液11進行結晶反應，再於均勻分散之鋁酸鈉液流22用盡後經靜置而析出、沉澱氟鋁酸鈉晶體，接著將晶體及結晶反應後廢液3經該微過濾段S分離出氟鋁酸鈉晶體5與低濃度氫氟酸廢液4，最後將該低濃度氫氟酸廢液4輸入該低濃度氫氟酸廢液處理段W進行處理；其中，如第2圖所示，本發明系統的批次式結晶反應段R設有一反應槽R1，該反應槽R1係頂部成形有一槽口R11及一投藥空間R13，底部成形有一出口R12及一反應空間R14；如第3A圖所示，該均勻分散加藥段A具有以不鏽鋼板製成之一分散盤A1設於該反應槽R1內的氫氟酸廢液11液面上方，該分散盤A1設有複數液孔A11並以其周緣與該反應槽R1內壁水平固設，以將該反應槽R1內部為該分散盤A1隔設成形該投藥空間R13及該反應空間R14；藉此，令該氫氟酸廢液11容置於該反應空間R14，該批次控制段F2輸出之一鋁酸鈉溶液21為該分散盤A1隔設於該投藥空間R13內，並經該分散盤A1之該液孔A11分佈，形成該均勻分散之鋁酸鈉液流22輸入該反應空間R14與該氫氟酸廢液11均勻接觸進行反應並生成氟鋁酸鈉晶體5。

請以第2圖配合第3A、3B圖觀之，當反應槽R1內僅 設置分散盤A1時，加到反應槽R1投藥空間R13的鋁酸鈉溶液21，將直接通過分散盤A1的液孔A11而均勻分散地進入反應空間R14和氫氟酸廢液11進行結晶反應，並在均勻分散之鋁酸鈉液流22流速小於鋁酸鈉溶液21流速時，使該鋁酸鈉溶液21累積在分散盤A1上側形成一液位高度H；值得注意的是，由於反應槽R1內僅設置分散盤A1時，該均勻分散之鋁酸鈉液流22的流速及流量將受到極大侷限，藉此，如第2、3B圖所示，本發明結晶化系統係於該分散盤A1頂部疊設一設有複數通孔A20之控制盤A2，並藉一設於該分散盤A1底部之動力源A3驅動控制該控制盤A2轉動，利用分散盤A1液孔A11與控制盤A2通孔A20之錯位或對合，達到維持分散盤A1上側的鋁酸鈉溶液21液位高度H，以及調整該均勻分散之鋁酸鈉液流22進入反應槽R1反應空間R14之流速、流量之目的；其中：該動力源A3係具有一傳動軸A31穿置該分散盤A1中心與該控制盤A2中心固接，該分散盤A1係設有該複數放射排列之液孔A11，且該控制盤A2設有複數對應該分散盤A1液孔A11數量之通孔A20，令該動力源A3驅動該控制盤A2旋轉，該控制盤A2通孔A20與該分散盤A1液孔A11錯位擋止該鋁酸鈉溶液21流通，以令鋁酸鈉溶液21得以在分散盤A1上側累積至一定液位高度後，再旋控該控制盤A2通孔A20與該分散盤A1液孔A11對合，以確保均勻分散之 鋁酸鈉液流22可不中斷地流入反應槽R1反應空間R14與該氫氟酸廢液11接觸混合進行結晶反應；此外，如第3A、3B圖所示，本發明為使鋁酸鈉溶液2能均勻分散地和高濃度氫氟酸廢液1接觸反應，以及達到調整均勻分散之鋁酸鈉液流22的流量之目的，該分散盤A1的複數液孔A11係以該傳動軸A31為中心沿米字放射方向排列開設，該控制盤A2則設有至少二以該傳動軸A31為中心沿米字放射方向排列開設之一第一通孔組A21及一第二通孔組A22，各該通孔組A21、A22係由複數通孔A20組成，各組通孔A21、A22之米字排列放射方向之間夾設一角度θ，且該第一通孔組A21具有對應該分散盤A1液孔A11數量之該複數通孔A20，該二通孔組A22具有少於該分散盤A1液孔A11數量之該複數通孔A20；於本實施例中，如第3A、3B圖，該分散盤A1具有20個液孔 A11均勻分散設於該米字放射方向上，該控制盤A2具有三個米字排列通孔組，分別為該第一通孔組A21、該第二通孔組A22及一第三通孔組A23，其中，該第一通孔組A21具有20個該通孔A20，該第二通孔組A22具有16個該通孔A20，該第三通孔組A23具有8個該通孔A20；請以第3A、3B圖配合第4A至4C圖觀之，說明本發明分散盤A1與控制盤A2之操作使用方式；其中，如第3B圖所示，定義一中線L沿該第一通孔組A21的其中一排通孔 延伸，該第二通孔組A22與該第三通孔組A23的其中一排通孔係與該中線L夾設該角度θ且分別位於該中線L兩側；於本實施例中，各該通孔組係呈米字放射排列，令各通孔之間夾設之該角度θ為15度，且該第二通孔組A22成形於自該中線L偏移負15度角處，該第三通孔組A23成形於該中線L偏移正15度角處；是以，當該控制盤A2以其第一通孔組A21與該分散盤A1液孔A11對合時，如第4A圖所示，第一通孔組A21呈連通至該液孔A11而呈透空狀態，供均勻分散之鋁酸鈉液流22流通，該第二、第三通孔組A22、A23則為該分散盤A1遮蔽，避免鋁酸鈉溶液通過；如第4B圖所示，顯示控制盤A2的中線L旋轉正15度角後，以其第二通孔組A22與分散盤A1液孔A11對合，而遮蔽第一、第三通孔組A21、A23之結構態樣；又如第4C圖所示，顯示控制盤A2的中線L旋轉負15度角，而以第三通孔組A23與分散盤A1液孔A11對合之結構態樣；是以，本發明分散盤A1與控制盤A2透過上述具不同通孔A20數量之通孔組A21、、A22、A23與液孔A11之配對形態，達到控制鋁酸鈉溶液2進入反應槽R1內反應的流速之目的。

另於本實施例中，該鋁酸鈉溶液2的批次控制段F2具有一加藥幫浦F21以控制該鋁酸鈉藥劑槽V2輸出之一鋁酸鈉溶液2進入該均勻分散加藥段A的流量，且該加藥幫浦 F21與一液位計F22與該加藥幫浦F21電性連接，以偵測該反應槽R1投藥空間R13內的鋁酸鈉溶液21液位高度H，該液位計F22係可為一超音波液位計；又，該反應槽R1出口R12處設有一微過濾段S，其可為網目尺寸10微米(μm)之濾袋機，供過濾該反應槽R1排出之一晶體及結晶反應後廢液3，並輸出一低濃度氫氟酸廢液4及一氟鋁酸鈉晶體5，且一低濃度氫氟酸廢液處理段W與該微過濾段S連接，供處理氟離子濃度低於3000毫克/公升(mg/L)的低濃度氫氟酸廢液4。

以上所述即為本發明自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶化系統實施例的主要構件及其組態說明，至於本發明較佳實施例的結晶方式及其功效，做以下說明。

請以第5圖配合第1至4C圖觀之，本發明自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶方法，係配合前述結晶化系統使用，該方法步驟主要包括一氫氟酸廢液進流步驟S1、一鋁酸鈉投藥步驟S2、一結晶反應步驟S3、一氟鋁酸鈉晶體析出沉澱步驟S4及一過濾步驟S5，其中：該氫氟酸廢液進流步驟S1：將一高濃度氫氟酸廢液1經批次控制輸入至一反應槽R1內，該反應槽R1係頂部成形有一槽口R11及一投藥空間R13，底部成形有一出口R12及一反應空間R14，該氫氟酸廢液11係容置於該反應空間R14內； 該鋁酸鈉投藥步驟S2：提供一開設有複數均勻分佈之液孔A11的分散盤A1，將該分散盤A1以其周緣與該與該反應槽R1內壁呈水平形態固設，該反應槽R1內部為該分散盤A1隔設成形為該投藥空間R13及該反應空間R14，將一鋁酸鈉溶液2經批次控制後，以每批次1至1.5小時之投藥時間輸入一鋁酸鈉溶液21至該投藥空間R13內；於本實施例中，該控制盤A2的通孔A20係與該分散盤A1的液孔A11同具有0.8mm之孔徑尺寸，當該鋁酸鈉溶液21累積於該分散盤A1頂部之液位高度H為10至2公分時，單一液孔A11之平均流速為1.2公升/小時；該結晶反應步驟S3：使該鋁酸鈉溶液21流經該分散盤A1液孔A11形成一均勻分散之鋁酸鈉液流22進入該反應空間R14，並藉控制該鋁酸鈉溶液21進入該反應槽R1反應空間R14的流速，令該均勻分散之鋁酸鈉液流22在批次投藥時間內，緩慢與該氫氟酸廢液11進行結晶反應，並於該鋁酸鈉溶液21用盡時停止；該氟鋁酸鈉晶體析出沉澱步驟S4：將反應槽R1內混合溶液靜置60至90分鐘，使該高濃度氫氟酸廢液1中的氟離子與該鋁酸鈉溶液2的鋁離子及鈉離子進行結晶反應以析出氟鋁酸鈉晶體5並沉降至反應槽R1底部；該過濾步驟S5：將晶體及結晶反應後廢液3自該反應槽R1底部出口R12流出並過濾，以取得該氟鋁酸鈉晶體5， 並排出一低濃度氫氟酸廢液4；於本實施例中，該過濾步驟S5另配合一排水步驟S6，該排水步驟S6係測量該低濃度氫氟酸廢液4的氫氟酸濃度是否超出一排放濃度，若濃度低於該排放濃度則直接排出，若高於該排放濃度則回流至該高濃度氫氟酸廢液槽V1儲置再循環處理。

藉此，本發明透過在反應槽R1槽口R11設置該盤體A1，達到使鋁酸鈉溶液以均勻分散之滴狀形態對氫氟酸廢液緩慢滴定，並經靜置後析出結晶，形成一種使廢液中氟離子與鋁酸鈉得以充分反應且趨近結晶化之操作模式，大幅增加析出之氟鋁酸鈉晶體的純度，在產出具高經濟效益氟鋁酸鈉晶體之同時，更以廢液中氟離子回收率高提高廢水處理效率，且可明顯減少習知化學混凝法處理廢水所形成的化學污泥體積。

綜上所述，本發明自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶化系統及其結晶方法，藉配合該分散盤A1將鋁酸鈉溶液2以均勻分散之方式，直接與高濃度氫氟酸廢液1反應結晶，從而產出含水率低、結晶純度高之氟鋁酸鈉晶體5，達到有效降低化學污泥的體積，及提升結晶體純度之目的；此外，由於本發明係全程於該反應槽R1中完成結晶反應，使廢液處理的流程大幅減少，並降低系統轉換容器或處理槽之 不便及多工序等問題，更有效降低處理作業之人力與時間，故本發明確實達到改善習知自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉沉澱物的之技術問題。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

V1‧‧‧高濃度氫氟酸廢液槽

V2‧‧‧鋁酸鈉藥劑槽

F1、F2‧‧‧批次控制段

F21‧‧‧加藥幫浦

F22‧‧‧液位計

A‧‧‧均勻分散加藥段

A1‧‧‧分散盤

A11‧‧‧液孔

A2‧‧‧控制盤

A20‧‧‧通孔

A21‧‧‧第一通孔組

A22‧‧‧第二通孔組

A23‧‧‧第三通孔組

A3‧‧‧動力源

A31‧‧‧傳動軸

R‧‧‧批次式結晶反應段

R1‧‧‧反應槽

R11‧‧‧槽口

R12‧‧‧出口

R13‧‧‧投藥空間

R14‧‧‧反應空間

S‧‧‧微過濾段

W‧‧‧低濃度氫氟酸廢液處理段

1‧‧‧高濃度氫氟酸廢液

11‧‧‧氫氟酸廢液

2‧‧‧鋁酸鈉溶液

21‧‧‧鋁酸鈉溶液

22‧‧‧滴狀鋁酸鈉溶液

3‧‧‧晶體及結晶反應後廢液

4‧‧‧低濃度氫氟酸廢液

5‧‧‧氟鋁酸鈉晶體

H‧‧‧液位高度

θ‧‧‧角度

L‧‧‧中線

S1‧‧‧氫氟酸廢液進流步驟

S2‧‧‧鋁酸鈉投藥步驟

S3‧‧‧結晶反應步驟

S4‧‧‧氟鋁酸鈉晶體析出沉澱步驟

S5‧‧‧過濾步驟

S6‧‧‧排水步驟

第1圖 本發明氫氟酸廢液之氟鋁酸鈉結晶化系統之程序流程示意圖。

第2圖 本發明系統之結晶反應槽結構示意圖。

第3圖 本發明鋁酸鈉加藥系統之孔數控制盤結構示意圖。

第4A圖 本發明鋁酸鈉加藥系統之20孔分散盤與孔數控制盤組合結構示意圖。

第4B圖 本發明鋁酸鈉加藥系統之16孔分散盤與孔數控制盤組合結構示意圖。

第4C圖 本發明鋁酸鈉加藥系統之8孔分散盤與孔數控制盤組合結構示意圖。

第5圖 本發明系統之結晶方法步驟示意圖。

V1‧‧‧高濃度氫氟酸廢液槽

F1‧‧‧批次控制段

V2‧‧‧鋁酸鈉藥劑槽

F2‧‧‧批次控制段

A‧‧‧均勻分散加藥段

R‧‧‧批次式結晶反應段

S‧‧‧微過濾段

W‧‧‧低濃度氫氟酸廢液處理段

1‧‧‧高濃度氫氟酸廢液

11‧‧‧氫氟酸廢液

2‧‧‧鋁酸鈉溶液

21‧‧‧鋁酸鈉溶液

22‧‧‧滴狀鋁酸鈉溶液

3‧‧‧晶體及結晶反應後廢液

4‧‧‧低濃度氫氟酸廢液

5‧‧‧氟鋁酸鈉晶體

Claims (18)

1. 一種自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶化系統，其包括一高濃度氫氟酸廢液槽經一批次控制段輸出一氫氟酸廢液至一批次式結晶反應段之一反應槽，以及一鋁酸鈉藥劑槽經一批次控制段及一均勻分散加藥段輸出一均勻分散之鋁酸鈉液流至該反應槽內與該氫氟酸廢液進行結晶反應；其中：該反應槽，係頂部成形有一槽口及一投藥空間，底部成形有一出口及一反應空間；該均勻分散加藥段，係具有一分散盤設有複數液孔，該分散盤周緣與該反應槽內壁水平固設，且該反應槽內部為該分散盤隔設成形該投藥空間及該反應空間；藉此，令該氫氟酸廢液容置於該反應空間，該批次控制段輸出之一鋁酸鈉溶液為該分散盤隔設於該投藥空間內，並經該分散盤之該液孔分佈，形成該均勻分散之鋁酸鈉液流輸入該反應空間與該氫氟酸廢液均勻接觸進行反應並生成氟鋁酸鈉晶體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶化系統，其中，該均勻分散加藥段具有一控制盤疊設於該分散盤頂部，以及一動力源設於該分散盤底部，該動力源係具有一傳動軸穿置該分散盤中心與該控制 盤中心固接，該分散盤係設有該複數放射排列之液孔，且該控制盤設有複數對應該分散盤液孔數量之通孔，令該動力源驅動該控制盤旋轉，該控制盤通孔與該分散盤液孔錯位擋止該氫氟酸廢液流通，或者，該控制盤通孔與該分散盤液孔對合，使該均勻分散之鋁酸鈉液流自投藥空間流入反應空間與該氫氟酸廢液接觸反應。
3. 如申請專利範圍第1項所述之自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶化系統，其中，該均勻分散加藥段具有一控制盤疊設於該分散盤頂部，以及一動力源設於該分散盤底部，該動力源具有一傳動軸穿置該分散盤中心與該控制盤中心固接，其中：該分散盤，其該複數液孔係以該傳動軸為中心沿米字放射方向排列開設；該控制盤，設有至少二以該傳動軸為中心沿米字放射方向排列開設之一第一通孔組及一第二通孔組，各該通孔組係由複數通孔組成，各組通孔之米字排列放射方向之間夾設一角度，且該第一通孔組具有對應該分散盤液孔數量之該複數通孔，該二通孔組具有少於該分散盤液孔數量之該複數通孔；令該動力源驅動該控制盤旋轉，該控制盤通孔與該分散盤液孔錯位擋止該鋁酸鈉溶液流通，或者，該控制盤 以其第一組通孔或其第二組通孔與該分散盤液孔對合，使該均勻分散之鋁酸鈉液流自投藥空間流入反應空間與該氫氟酸廢液接觸反應。
4. 如申請專利範圍第3項所述之自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶化系統，其中，該分散盤具有20個液孔均勻分散設於該米字放射方向上，該控制盤具有三米字排列通孔組，分別為該第一通孔組、該第二通孔組及一第三通孔組，其中，該第一通孔組具有20個該通孔，該第二通孔組具有16個該通孔，該第三通孔組具有8個該通孔。
5. 如申請專利範圍第1項所述之自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶化系統，其中，該鋁酸鈉溶液的批次控制段具有一加藥幫浦以控制該鋁酸鈉藥劑槽輸出之一鋁酸鈉溶液進入該均勻分散加藥段的流量，且該加藥幫浦與一液位計與該加藥幫浦電性連接，以偵測該反應槽投藥空間內的鋁酸鈉溶液液位高度。
6. 如申請專利範圍第1項所述之自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶化系統，其中，該反應槽出口處設有一微過濾段，供過濾該反應槽排出之一晶體及結晶反應後廢液，並輸出一低濃度氫氟酸廢液及一氟鋁酸鈉晶體，且一低濃 度氫氟酸廢液處理段與該微過濾段連接，供處理該低濃度氫氟酸廢液。
7. 如申請專利範圍第6項所述之自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶化系統，其中，該微過濾段為具有小於等於10μm網目尺寸之濾袋機。
8. 如申請專利範圍第6項所述之自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶化系統，其中，該低濃度氫氟酸廢液處理段係供處理氟離子濃度低於3000毫克/公升(mg/L)之低濃度氫氟酸廢液。
9. 一種自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶方法，該方法步驟包括：(a)氫氟酸廢液進流步驟：將一高濃度氫氟酸廢液經批次控制輸入至一反應槽內，該反應槽係頂部成形有一槽口及一投藥空間，底部成形有一出口及一反應空間，該氫氟酸廢液係容置於該反應空間內；(b)鋁酸鈉投藥步驟：提供一開設有複數均勻分佈之液孔的分散盤，將該分散盤以其周緣與該與該反應槽內壁呈水平形態固設，該反應槽內部為該分散盤隔設成形為該投藥空間及該反應空間，將一鋁酸鈉溶液經批次控制後， 以每批次1至1.5小時之投藥時間輸入一鋁酸鈉溶液至該投藥空間內；(c)結晶反應步驟：使該鋁酸鈉溶液流經該分散盤液孔形成一均勻分散之鋁酸鈉液流進入該反應空間，並藉控制該鋁酸鈉溶液進入該反應槽反應空間的流速，令該均勻分散之鋁酸鈉液流在批次投藥時間內，緩慢與該氫氟酸廢液進行結晶反應，並於該鋁酸鈉溶液用盡時停止；(d)氟鋁酸鈉晶體析出沉澱步驟：將反應槽內混合溶液靜置60至90分鐘，使該高濃度氫氟酸廢液中的氟離子與該鋁酸鈉溶液的鋁離子及鈉離子進行結晶反應以析出氟鋁酸鈉晶體並沉降至反應槽底部；(e)過濾步驟：將晶體及結晶反應後廢液自該反應槽底部出口流出並過濾，以取得該氟鋁酸鈉晶體，並排出一低濃度氫氟酸廢液。
10. 如申請專利範圍第9項所述之自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶方法，其中，該過濾步驟另配合一排水步驟，測量該低濃度氫氟酸廢液的氫氟酸濃度是否超出一排放濃度，若濃度低於該排放濃度則直接排出，若高於該排放濃度則回流至供儲置輸出該高濃度氫氟酸廢液之一高濃度氫氟酸廢液槽。
11. 如申請專利範圍第9項所述之自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶方法，其中，該鋁酸鈉投藥步驟中的分散盤係頂部疊設有一控制盤，底部設有一動力源，該動力源係具有一傳動軸穿置該分散盤中心與該控制盤中心固接，該分散盤係設有該複數放射排列之液孔，且該控制盤設有複數對應該分散盤液孔數量之通孔，令該動力源驅動該控制盤旋轉，該控制盤通孔與該分散盤液孔錯位擋止該鋁酸鈉溶液流通，或者，該控制盤通孔與該分散盤液孔對合，使該鋁酸鈉溶液自投藥空間均勻分散流入反應空間與該氫氟酸廢液接觸反應。
12. 如申請專利範圍第9項所述之自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶方法，其中，該鋁酸鈉投藥步驟中的分散盤係頂部疊設有一控制盤，底部設有一動力源，該動力源具有一傳動軸穿置該分散盤中心與該控制盤中心固接，其中：該分散盤，其該複數液孔係以該傳動軸為中心沿米字放射方向排列開設；該控制盤，設有至少二以該傳動軸為中心沿米字放射方向排列開設之一第一通孔組及一第二通孔組，各該通孔組係由複數通孔組成，各組通孔之米字排列放射方向之間夾設一角度，且該第一通孔組具有對應該分散盤液孔數 量之該複數通孔，該二通孔組具有少於該分散盤液孔數量之該複數通孔；令該動力源驅動該控制盤旋轉，該控制盤通孔與該分散盤液孔錯位擋止該氫氟酸廢液流通，或者，旋轉該控制盤使其第一通孔組或其第二通孔組與該分散盤液孔對合，使該鋁酸鈉溶液自投藥空間均勻分散流入反應空間與該氫氟酸廢液接觸反應。
13. 如申請專利範圍第9或11或12項所述之自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶方法，其中，該鋁酸鈉投藥步驟中的該分散盤的液孔孔徑為0.8mm，且該鋁酸鈉溶液累積於該分散盤頂部之液高度為10至2公分時，單一該液孔之平均流速為1.2公升/小時。
14. 如申請專利範圍第12項所述之自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶方法，其中，該分散盤具有20個液孔均勻分散設於該米字放射方向上，該控制盤具有三米字排列通孔組，分別為該第一通孔組、該第二通孔組及一第三通孔組，其中，該第一通孔組具有20個該通孔，該第二通孔組具有16個該通孔，該第三通孔組具有8個該通孔。
15. 如申請專利範圍第9項所述之自氫氟酸廢液生成氟鋁酸 鈉晶體的結晶方法，其中，該結晶反應步驟係以一加藥幫浦控制該鋁酸鈉溶液之流量，且該加藥幫浦與一液位計電性連接以偵測該反應槽投藥空間內的鋁酸鈉溶液液位高度，並依據該液位高度調整該鋁酸鈉溶液流量。
16. 如申請專利範圍第9項所述之自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶方法，其中，該氫氟酸廢液進流步驟中的氫氟酸廢液係具有20,000至200,000毫克/公升之氫氟酸濃度，該鋁酸鈉投藥步驟中的鋁酸鈉溶液的濃度為30至300克/公升。
17. 如申請專利範圍第9項所述之自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶方法，其中，在該氟鋁酸鈉晶體析出沉澱步驟中，該反應槽內溶液的鋁離子(Al³⁺)/氟離子(F^-)莫耳比為1：4至1：8。
18. 如申請專利範圍第9項所述之自氫氟酸廢液生成氟鋁酸鈉晶體的結晶方法，其中，該過濾步驟所得之氟鋁酸鈉晶體的晶體純度係大於80%，該氟鋁酸鈉晶體的含水率小於15%。