一种废氢氟酸回收再利用系统的制作方法

本公开实施例涉及废液回收再利用技术领域，尤其涉及一种废氢氟酸回收再利用系统，例如用于太阳能电池片制作工艺中的废氢氟酸回收再利用系统。

背景技术：

晶体硅太阳能电池能够将太阳辐射能转换成电能供人类使用，具有清洁、可持续等优点。其生产制作流程主要包括制绒和酸洗、扩散、激光se、刻蚀和背抛光、氧化和正背面镀膜、激光开槽、丝网印刷、烧结、电注入或光注入、测试分选等。生产过程中，将消耗一定量的氢氟酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠、氢氧化钾等，其中氢氟酸是必用化学品之一，电池车间废水中的污染指标主要包括废水ph值和氟离子含量等。

晶体硅太阳能电池制造生产过程中，制绒后和刻蚀后的氢氟酸清洗是利用氢氟酸与二氧化硅反应达到去除表面杂质的目的，氢氟酸溶液使用到一定时间后，清洗效果下降须按废液排掉。返工片生产过程中，一般先用氢氟酸去除表面的磷硅玻璃(扩散工序返工)或氮化硅膜(pe工序返工)等，然后按照正常工艺重新生产；pe工序用的石墨舟，由于循环镀膜近百次，表面生长了一层厚厚的氮化硅膜，逐渐开始影响镀膜质量，也需用氢氟酸清洗掉。但是现有技术中，返工片和石墨舟的清洗都是用的新配制的氢氟酸溶液进行酸洗处理，需要耗费大量的氢氟酸，增加成本的同时，也为后续废液处理带来了很大的负荷。

因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。

需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的技术方案提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

技术实现要素：

本公开实施例的目的在于提供一种废氢氟酸回收再利用系统，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

本公开实施例提供一种废氢氟酸回收再利用系统，包括：初次使用槽、回收槽、再利用槽以及废液处理系统，所述初次使用槽和所述回收槽之间通过管道相连通，所述再利用槽通过管道和回收槽相连通，所述回收槽和再利用槽分别通过管道和废液处理系统相连通。

本公开的一实施例中，所述初次使用槽为工艺槽，所述工艺槽为正常生产中的晶体硅太阳能电池进行酸洗处理。

本公开的一实施例中，所述再利用槽包括石墨舟清洗槽和返工片清洗槽。

本公开的一实施例中，所述回收槽和补液装置相连通，所述补液装置为回收槽提供氢氟酸或盐酸。

本公开的一实施例中，所述初次使用槽和回收槽之间设有缓存槽，用于对废氢氟酸的存放。

本公开的一实施例中，所述缓存槽内设有溢流阀，所述缓存槽通过溢流管道和所述废液处理系统相连通。

本公开的一实施例中，所述回收槽的高度高于所述缓存槽的高度。

本公开的一实施例中，所述回收槽的高度高于所述再利用槽的高度。

本公开的一实施例中，所述回收槽内设有液位监测装置，当所述回收槽内的液位高于预设值时，停止向回收槽提供液体，初次使用槽的废液通过阀门排入废液处理系统。

本公开的一实施例中，所述废液处理系统用于对废氢氟酸进行处理。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开实施例中的废氢氟酸回收再利用系统，经初次使用槽使用之后形成的废氢氟酸可以进一步为其它工序所使用，当废氢氟酸使用之后失去酸洗效果时再排入废液处理系统，节约了氢氟酸的使用量，减轻了废液处理系统的压力，减少了污染，同时降低了生产成本以及废液处理成本。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出一种公开示例性实施例中的废氢氟酸回收再利用系统的结构示意图；

图2示出另一种公开示例性实施例中废氢氟酸回收再利用系统的结构示意图；

图3示出又一种公开示例性实施例中废氢氟酸回收再利用系统的结构示意图。

附图标记：

100.初次使用槽，200.回收槽，300.再利用槽，301.石墨舟清洗槽，302.返工片清洗槽，400.废液处理系统，500.缓存槽。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本公开实施例的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。

本示例实施方式中本公开实施例提供一种废氢氟酸回收再利用系统，如图1所示，可以包括：初次使用槽100、回收槽200、再利用槽300以及废液处理系统400，所述初次使用槽100和所述回收槽200之间通过管道相连通，所述再利用槽300通过管道和所述回收槽200相连通，所述回收槽200和再利用槽300分别通过管道和废液处理系统400相连通。

本实施方式中，初次使用槽使用的是新制的氢氟酸溶液，初次使用槽可以对正常生产工艺中的晶体硅太阳能电池进行酸清洗，例如制绒后和刻蚀后的硅片，为其去除表面杂质，经过此次酸清洗后即形成废氢氟酸，废氢氟酸可以从初次使用槽排放到回收槽内，然后供再利用槽使用，再利用槽可以对多种产品或设备进行酸洗。回收槽中多余的废酸和再利用槽中使用过的废酸都可以通过管道排入废液处理系统进行进一步处理，达标后排放。经初次使用槽使用之后形成的废氢氟酸可以进一步为其它工序所使用，当废氢氟酸使用之后失去酸洗效果时再排入废液处理系统，节约了氢氟酸的使用量，减轻了废液处理系统的压力，减少了污染，同时降低了生产成本以及废液处理成本。

可选的，在一些实施例中，所述初次使用槽100为工艺槽，所述工艺槽为正常生产中的晶体硅太阳能电池进行酸洗处理，利用氢氟酸溶液可以对晶体硅太阳能电池表面的杂质(例如二氧化硅等)进行处理，但也不限于此。

可选的，在一些实施例中，如图2所示，所述再利用槽300包括石墨舟清洗槽301和返工片清洗槽302，但也不限于此，经初次使用槽100使用之后形成的废酸可以用于石墨舟和返工片的清洗，但也不限于此。这样石墨舟清洗槽301和返工片清洗槽302就不必再使用新配制的氢氟酸溶液，废氢氟酸就可以对其进行清洗，例如对扩散工序以及pe工序的返工片上的磷硅玻璃或氮化硅膜进行清洗，并且达到所需的清洗效果。经过此次清洗后，返工片就可以按照正常工艺重新生产。减少了新配制的氢氟酸溶液的使用量，节约了生产成本，也减轻了后续废水处理的负担。

可选的，在一些实施例中，所述回收槽200和补液装置相连通，所述补液装置为回收槽200提供氢氟酸或盐酸。回收槽200为再利用槽300提供用于酸洗的废氢氟酸溶液，当再利用槽300内的酸洗溶液的清洗效果下降时，可以将再利用槽300内的酸液部分排掉，此时利用补液装置为回收槽200增补0～5％的氢氟酸或0～5％盐酸，增补酸液后的溶液排入再利用槽300，继续用于酸洗。此过程中，可以根据废氢氟酸产生量调整排液和补液频次，实现废氢氟酸的最大化利用。

可选的，在一些实施例中，如图3所示，所述初次使用槽100和回收槽200之间设有缓存槽500，用于对废氢氟酸溶液的存放。初次使用槽100使用之后产生的废氢氟酸溶液可以先在缓存槽500内存放，当进入缓存槽500的酸液大于其容量时，利用水泵把缓存槽500内的酸液抽入回收槽200内，用于废氢氟酸的再利用。

可选的，在一些实施例中，如图3所示，所述缓存槽500内设有溢流阀，所述缓存槽500通过溢流管道和所述废液处理系统400相连通，当缓存槽500内存放的废液量过多时，并且回收槽200也存放达到其容量时，多余的废酸可以利用溢流阀通过溢流管道排入废液处理系统400进行处理。

可选的，在一些实施例中，如图3所示，所述回收槽200的高度高于所述缓存槽500的高度，在缓存槽500内设置水泵，利用水泵把缓存槽500内的废氢氟酸溶液抽入回收槽200内供下一步工艺使用。

可选的，在一些实施例中，所述回收槽200的高度高于所述再利用槽300的高度。回收槽200内的废氢氟酸溶液可以利用高度差排入再利用槽300进行再利用。

可选的，在一些实施例中，所述回收槽200内设有液位监测装置，当所述回收槽200内的液位高于预设值时，停止向回收槽200提供液体。液位监测装置可以是液位传感器，液位传感器和控制器连接，控制器与向回收槽200供液的装置(例如水泵)连接，给控制器设置一个液位高度的预设值，当回收槽200内的液位达到该预设值时，控制器控制水泵等停止工作。此时，初次使用槽100的废液可以通过阀门排入废液处理系统400。

可选的，在一些实施例中，所述废液处理系统400用于对废氢氟酸进行处理，现有技术中可以对废氢氟酸溶液进行处理的废液处理系统都可以使用，在此不再赘述。

以上各实施例中，都可以用于晶体硅太阳能电池等的制作。可选的，缓存槽500可以嵌入地面，槽口高于地面，并且设有槽盖。石墨舟清洗槽301和返工片清洗槽302也可以设置溢流阀和溢流管道，溢流管道和废液处理系统400相连通。

常见的返工片工艺流程与正常工艺流程相比，是在正常工艺流程前增加了去氮化硅膜(针对镀膜后的返工)、去磷硅玻璃(针对扩散后的返工)或去银浆、铝浆(针对成品电池返工)等。现有技术中，在此过程中，均需消耗新配制的氢氟酸，当将氮化硅膜、磷硅玻璃、或银浆、铝浆等处理完后，一般是按照正常工艺流程再次生产，正常生产过程中，会重新酸洗去除杂质。这说明，返工工艺在去除氮化硅膜、磷硅玻璃或银浆、铝浆时，对氢氟酸纯度要求不高，可以使用工艺槽使用过后形成的废氢氟酸。

可选的，在晶体硅太阳能电池的正常工艺流程中，为了确保工艺效果，新配制和补液量一般是过量补加，并在酸洗过程中采取混酸工艺，即氢氟酸和盐酸混合使用，对于清洗近百次镀膜的石墨舟上的氮化硅，使用废液清洗仍是非常迅速、有效的。

基于上述废氢氟酸回收再利用系统的工艺步骤如下：

步骤s101：初次使用槽100(例如是工艺槽)使用后产生的废液排放至缓存槽500，不再直接排放至废液处理系统400。

步骤s102：用缓存槽500收集初次使用槽100(例如是工艺槽)排放的废液。

步骤s103：当缓存槽500内废氢氟酸达到一定液位后，通过泵将废氢氟酸抽至回收槽200内，当回收槽200内液位达到最大液位，泵停止工作。

步骤s104：废液流入再利用槽300(例如返工片清洗槽302或石墨舟清洗槽301)，达到合适液位后，将返工片放入返工片清洗槽302、将石墨舟放入石墨舟清洗槽301清洗。

步骤s105：清洗完毕后，将废液排入废液处理系统400。

试验例1

以常规单晶硅镀膜后返工片为例，利用所述废氢氟酸回收再利用系统按照以下步骤处理：

将酸洗槽和刻蚀与多晶制绒氢氟酸清洗槽产生的废液回收至缓存槽500；

将缓存槽500废液抽至回收槽200；

向返工片清洗槽302添加废液至液位线；

将常规单晶硅镀膜后返工片放入返工片清洗槽30内，清洗30min；

将洗好的返工片冲洗烘干，按正常工艺生产。

经统计，通过废液返工的返工片与直接使用纯氢氟酸配制的溶液做的返工片转换效率和el不良比例持平。

试验例2

以常规多晶使用的156规格21片石墨片的石墨舟清洗为例，利用所述废氢氟酸回收再利用系统按照以下步骤处理：

将酸洗槽和刻蚀与多晶制绒氢氟酸清洗槽产生的废液回收至缓存槽500；

将缓存槽500废液抽至回收槽200；

向石墨舟清洗槽301添加废液至液位线；

将石墨舟放入石墨舟清洗槽301内，清洗4h；

将洗好的石墨舟冲洗烘干，饱和后镀膜，按正常工艺生产。

经统计，通过废液清洗的石墨舟与直接使用纯氢氟酸配制的溶液清洗的石墨舟，均可完全去除表面氮化硅，使用两者做出来的电池片颜色、效率、el情况基本一致。

现有技术中，初次使用槽100的氢氟酸溶液在清洗完硅片以后，即排放至废液处理系统，本实用新型将其收集起来；现有技术中的石墨舟清洗槽和返工片清洗槽均使用新配制的电子级氢氟酸，通过本实用新型改进，其可以使用从初次使用槽(例如工艺槽)回收的氢氟酸。通过试验对比，在不影响工艺质量、电池片转换效率的前提下，具有以下有益效果：

1、节约了氢氟酸的使用量，回收的氢氟酸可以用来洗电池半成品返工片、电池成品返工片以及石墨舟等，其清洗效果还可以通过补加氢氟酸和盐酸溶液优化。

2、减轻了废液处理系统的压力，降低了外围氢氧化钠和氯化钙(或石灰)等化学品使用量。从工艺槽、返工片清洗槽、石墨舟清洗槽等排放的氢氟酸，均需用碱中和ph值，然后采用钙盐沉淀法再除去氟离子，从而使废水排放达到国家工业废水排放标准。本申请使用的氢氟酸量减少，外围化学品耗量随之减少。

3、减少了固废处理成本，氟离子经钙化沉淀成氟化钙，经处理并除水后形成污泥，处理不彻底将被评估为危废，需交给专业公司处理，一般按重量计价。本申请使用的氢氟酸减少，产生的固废越少，处理成本随之降低。

4、因回收的废液是已经与di水(超纯水)按照一定比例配制好的，本实用新型的废液再次利用时，不用再添加di水，节省了di水用量。

需要理解的是，上述描述中的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本公开实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。

在本公开实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。