一种多晶硅制绒刻蚀废液的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明属于污水处理领域，涉及一种废液的处理方法，具体涉及一种多晶硅制绒刻蚀废液的处理方法。
【背景技术】
[0002]由于光伏发电对环境无污染，是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，因此光伏产业属于国家大力扶持的新兴产业，发展迅速。但在光伏电池的制造过程中产生了大量的有害气体、液体和固体排放物，导致了光伏成为高污染行业。在光伏电池生产企业的污染源中，多晶硅制绒刻蚀所产生的酸性废液是其中很重要的一部分，废液中主要含有氢氟酸、硝酸、氟硅酸等成分，不能直接排放，需要经过无害化处理，这是一笔巨大的费用，这是很多光伏企业私自将废弃物直接排放，造成环境污染的原因。
[0003]目前，行业中对多晶硅制绒刻蚀废液的处理办法有循环利用法，如公开号为CN102534621A的中国发明专利，公布了利用滴定分析和硝酸根电极分析的方法来确定刻蚀废液中氢氟酸和硝酸的浓度，通过补加氢氟酸和硝酸的方式达到刻蚀液的循环利用的目的；该方法的不足之处在于随着循环利用次数的增多，刻蚀液中氟硅酸的浓度逐渐增大，影响刻蚀效果，当其增大到一定程度时，该刻蚀液将无法循环使用，唯有作为废液处理，所以，该法并没有从根本上解决刻蚀液的处理问题。
[0004]又如申请号为200610039980.1的中国发明专利，公布了向废液中添加碳酸钠或氢氧化钠中和，直至PH达到3~3.5，再加入碳酸钙，使氢氟酸以氟化钙沉淀的形式析出，氟硅酸以氟硅酸钙沉淀的形式析出，过滤，对滤液硝酸钠进行浓缩、结晶处理；该法的不足之处在于氟化钙和氟硅酸钙是以混合物的形式析出的，没有任何经济价值，且还需要以固废的形式处理，会产生额外的费用。
【发明内容】
[0005]本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种多晶硅制绒刻蚀废液的处理方法。
[0006]为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:一种多晶硅制绒刻蚀废液的处理方法，它包括以下步骤:
(a)在搅拌条件下，向刻蚀废液中加入碱金属化合物反应至不再产生沉淀，过滤得第一沉淀和第一滤液；
(b)在搅拌条件下，向所述第一滤液中加入碱土金属化合物反应至不再产生沉淀，过滤得第二沉淀和第二滤液；
(c)对所述第二滤液进行浓缩结晶得硝酸盐固体。
[0007]优化地，步骤(a)中，所述制绒刻蚀废液与所述碱金属化合物的反应温度为0~40°C，所述制绒刻蚀废液中氟硅酸根离子与所述碱金属化合物中金属元素的摩尔比为1:1-4 ο
[0008]进一步地，步骤(b)中，所述第一滤液与所述碱土金属化合物的反应温度为0~40°C，所述第一滤液中氟离子与硝酸根离子之和与所述碱土金属化合物中金属元素的摩尔比 1.5~4:1。
[0009]进一步地，所述碱金属化合物为碳酸钠、硝酸钠、氢氧化钠、氧化钠、溴化钠、碘化钠、甲酸钠、乙酸钠、碳酸钾、硝酸钾、氢氧化钾、氧化钾、溴化钾、碘化钾、甲酸钾、乙酸钾中的一种或几种组成的混合物；所述碱土金属化合物为氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙、氯化钙、溴化钙、氢氧化镁、氧化镁、碳酸镁、氯化镁、溴化镁、氢氧化钡、氧化钡、碳酸钡、氯化钡、溴化钡中的一种或几种组成的混合物。
[0010]由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点:本发明多晶硅制绒刻蚀废液的处理方法，通过向刻蚀废液中加入碱金属化合物反应至不再产生沉淀，过滤后向滤液中加入碱土金属化合物再过滤，最后浓缩，这样能够将废液中的氟硅酸根离子、氟离子除去，并得到氟硅酸盐、氟化盐及硝酸盐固体，既能够保护环境，又能够产生新的经济效益。
【具体实施方式】
[0011]本发明多晶硅制绒刻蚀废液的处理方法，它包括以下步骤:(a)在搅拌条件下，向制绒刻蚀废液中加入碱金属化合物反应至不再产生沉淀，过滤得第一沉淀和第一滤液；
(b)在搅拌条件下，向所述第一滤液中加入碱土金属化合物反应至不再产生沉淀，过滤得第二沉淀和第二滤液；(c)对所述第二滤液进行浓缩结晶得硝酸盐固体。通过向刻蚀废液中加入碱金属化合物反应至不再产生沉淀，过滤后向滤液中加入碱土金属化合物再过滤，最后浓缩，这样能够将废液中的氟硅酸根离子、氟离子除去，并得到氟硅酸盐、氟化盐及硝酸盐固体，既能够保护环境，又能够产生新的经济效益。
[0012]步骤(a)中，所述制绒刻蚀废液与所述碱金属化合物的反应温度为0~40°C，所述制绒刻蚀废液中氟硅酸根离子与所述碱金属化合物中金属元素的摩尔比为1:1~4，这样是为了充分使得氟硅酸根离子充分沉淀。步骤(b)中，所述第一滤液与所述碱土金属化合物的反应温度为0~40°C，所述第一滤液中氟离子与硝酸根离子之和与所述碱土金属化合物中金属元素的摩尔比1.5-4:1，这样既有利于氟离子的充分沉淀，又有利于硝酸根离子与碱土金属元素之间形成对应的比例，从而利于后续硝酸盐固体的结晶析出。所述碱金属化合物优选为碳酸钠、硝酸钠、氢氧化钠、氧化钠、溴化钠、碘化钠、甲酸钠、乙酸钠、碳酸钾、硝酸钾、氢氧化钾、氧化钾、溴化钾、碘化钾、甲酸钾、乙酸钾中的一种或几种组成的混合物；所述碱土金属化合物为氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙、氯化钙、溴化钙、氢氧化镁、氧化镁、碳酸镁、氯化镁、溴化镁、氢氧化钡、氧化钡、碳酸钡、氯化钡、溴化钡中的一种或几种组成的混合物。
[0013]下面将对本发明优选实施方案进行详细说明。
[0014]实施例1
本实施例提供一种多晶硅制绒刻蚀废液的处理方法，它包括以下步骤:
(a)在0°C、搅拌条件下，向刻蚀废液中加入氯化钠，使得氟硅酸根离子与氯化钠中钠元素的摩尔比为1:1，反应至不再产生沉淀，过滤得第一沉淀和第一滤液；
(b)在0°C、搅拌条件下，向第一滤液中加入氢氧化钙，使得第一滤液中氟离子与硝酸根离子之和与加入的氢氧化钙中钙元素的摩尔比1.5:1，反应至不再产生沉淀，过滤得第二沉淀和第二滤液；
Ce)对第二滤液进行浓缩结晶得硝酸钙固体。
[0015]实施例2
本实施例提供一种多晶硅制绒刻蚀废液的处理方法，它包括以下步骤:
Ca)在40°C、搅拌条件下，向刻蚀废液中加入氯化钠与氢氧化钠组成的混合物，使得氟硅酸根离子与加入的钠化合物中钠元素的摩尔比为1:4，反应至不再产生沉淀，过滤得第一沉淀和第一滤液；
(b)在40°C、搅拌条件下，向第一滤液中加入氯化镁，使得第一滤液中氟离子与硝酸根离子之和与加入的氯化镁中镁元素的摩尔比4:1，反应至不再产生沉淀，过滤得第二沉淀和第二滤液；
(c)对第二滤液进行浓缩结晶得硝酸镁固体。
[0016]实施例3
本实施例提供一种多晶硅制绒刻蚀废液的处理方法，它包括以下步骤:
(a)在20°C、搅拌条件下，向刻蚀废液中加入氢氧化钾，使得氟硅酸根离子与加入的氢氧化钾中钾元素的摩尔比为1:2，反应至不再产生沉淀，过滤得第一沉淀和第一滤液；
(b)在20°C、搅拌条件下，向第一滤液中加入氢氧化钙，使得第一滤液中氟离子与硝酸根离子之和与加入的氢氧化钙中钙元素的摩尔比3:1，反应至不再产生沉淀，过滤得第二沉淀和第二滤液；
(c)对第二滤液进行浓缩结晶得硝酸钙固体。
[0017]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种多晶硅制绒刻蚀废液的处理方法，其特征在于，它包括以下步骤: Ca)在搅拌条件下，向刻蚀废液中加入碱金属化合物反应至不再产生沉淀，过滤得第一沉淀和第一滤液； (b)在搅拌条件下，向所述第一滤液中加入碱土金属化合物反应至不再产生沉淀，过滤得第二沉淀和第二滤液； (c)对所述第二滤液进行浓缩结晶得硝酸盐固体。2.根据权利要求1所述多晶硅制绒刻蚀废液的处理方法，其特征在于:步骤(a)中，所述制绒刻蚀废液与所述碱金属化合物的反应温度为0~40°C，所述制绒刻蚀废液中氟硅酸根离子与所述碱金属化合物中金属元素的摩尔比为1:1~4。3.根据权利要求1或2所述多晶硅制绒刻蚀废液的处理方法，其特征在于:步骤(b)中，所述第一滤液与所述碱土金属化合物的反应温度为0~40°C，所述第一滤液中氟离子与硝酸根离子之和与所述碱土金属化合物中金属元素的摩尔比1.5~4:1。4.根据权利要求3所述多晶硅制绒刻蚀废液的处理方法，其特征在于:所述碱金属化合物为碳酸钠、硝酸钠、氢氧化钠、氧化钠、溴化钠、碘化钠、甲酸钠、乙酸钠、碳酸钾、硝酸钾、氢氧化钾、氧化钾、溴化钾、碘化钾、甲酸钾、乙酸钾中的一种或几种组成的混合物；所述碱土金属化合物为氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙、氯化钙、溴化钙、氢氧化镁、氧化镁、碳酸镁、氯化镁、溴化镁、氢氧化钡、氧化钡、碳酸钡、氯化钡、溴化钡中的一种或几种组成的混合物。
【专利摘要】本发明涉及一种多晶硅制绒刻蚀废液的处理方法，它包括以下步骤：（a）在搅拌条件下，向废液中加入碱金属化合物反应至不再产生沉淀，过滤得第一沉淀和第一滤液；（b）在搅拌条件下，向所述第一滤液中加入碱土金属化合物反应至不再产生沉淀，过滤得第二沉淀和第二滤液；（c）对所述第二滤液进行浓缩结晶得硝酸盐固体。本发明多晶硅制绒刻蚀废液的处理方法，通过向废液中加入碱金属化合物反应至不再产生沉淀，过滤后向滤液中加入碱土金属化合物再过滤，最后浓缩，这样能够将废液中的氟硅酸根离子、氟离子除去，并得到氟硅酸盐、氟化盐及硝酸盐固体，既能够保护环境，又能够产生新的经济效益。
【IPC分类】C01F11/36, C01B9/08, C01B33/10, C01F5/38
【公开号】CN104986771
【申请号】CN201510379906
【发明人】蒋新, 朱信俊, 施利君, 柳小平
【申请人】苏州晶洲装备科技有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月2日