[发明专利]一种废铝刻蚀液的综合利用工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种废酸液的综合利用工艺，特别是一种废铝刻蚀液的综合利用工艺。

技术背景

工业废铝刻蚀液不是纯净物质，属混合物，是由两种或两种以上物质混合而成的。由于成份、含量不同，没有统一的模式和不变的工艺，所以目前技术不能对其利用，均采用焚烧方法处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种对废铝刻蚀液进行综合利用的工艺，从而对含有多种酸的混合酸废液进行回收利用，并从中得到多种新的化工原料，例如磷酸、醋酸钠等。

废铝刻蚀液是由三种酸组成的混合酸液，磷酸、醋酸、硝酸的沸点分别为213℃、118℃、86℃，本发明利用磷酸与硝酸、醋酸的沸点和挥发度相差较大，采用蒸馏方法将磷酸与硝酸、醋酸分离开，然后将蒸馏分离后的磷酸经过专用设备过滤，滤去机械杂质，再加蒸馏水调节比重，得到浓度85％的工业磷酸；将蒸馏出的醋酸和硝酸的混合酸放入不锈钢反应釜中，加入氢氧化钠，在搅拌下进行反应，然后将净化后的反应液经浓缩、结晶、分离后，得到滤液和结晶，结晶经烘干后得到产品醋酸钠，再将滤液再进行浓缩、结晶、分离、烘干，得到产品硝酸钠。

不用于限制所保护的，所述废铝刻蚀液的综合利用工艺可以通过以下具体步骤进行：

(1)采用多级蒸馏法进行蒸馏，所述多级蒸馏法包括一级、二级、三级或四级蒸馏法；

(2)将废液进行预热，并通过流量计控制废刻蚀液的进液量；

(3)对蒸馏液进行补水稀释以充分蒸馏废液；

(4)通过自动蒸汽阀人工调节控制压力为0.45-0.5mpa，来控制蒸发器的蒸馏温度，进行连续蒸馏，分离得到磷酸液以及醋酸和硝酸的混合酸液，在蒸馏过程中可以采用真空泵靠抽真空减压进行减压蒸馏，从而降低蒸馏温度，减少能源消耗，确保设备不被腐蚀及产品磷酸的色度；

(5)将分离得到的磷酸液经过过滤器过滤，滤去机械杂质，再加蒸馏水调节比重，得到浓度85％的工业磷酸；

(6)将分离得到的醋酸和硝酸的混合酸放入反应釜中，加入适量的氢氧化钠，在搅拌下进行下列反应，得到反应液：

HNO₃+NaOH＝NaNO₃+H₂O

CH₃COOH+NaOH＝CH₃COONa+H₂O

(7)净化后的反应液经浓缩、结晶、分离后，得到滤液和结晶物，其中结晶物经烘干后得到产品醋酸钠，滤液再进行浓缩、结晶、分离、烘干，得到产品硝酸钠；也可以将滤液的比重浓缩至1.2～1.3，直接采用干燥机一步完成，得到产品硝酸钠。

上述工艺中采用北京京东方光电科技有限公司产生的编号为HW34的废铝刻蚀液，所述废铝刻蚀液的组成和含量如下：H₃PO₄：65-71％(wt)；CH₃COOH：9-11％(wt)；HNO₃：1-2％(wt)；H₂O：16-25％(wt)；另外还含有极少量的杂质Al，上述工艺中使用的反应装置是本领域常规的反应装置，用于中和的氢氧化钠的量可由本领域一般技术人员根据反应式和加入废液的量以及废液中酸的含量计算得到。

通过上述工艺进行废铝刻蚀液的综合利用具有以下有益效果：

1).处理设施生产能力巨大：

设计规模：通过现有设施和本发明所述工艺回收处理废铝刻蚀液的能力为11000吨/年。

现实情况：现在年回收处理废铝刻蚀液5200吨(或3456m³)；

2).通过回收利用，能够得到大量的85％磷酸、醋酸钠和硝酸钠等三种工业产品。1m³废铝刻蚀液可回收85％工业磷酸1.253吨，醋酸钠0.2255吨，硝酸钠40.5kg.以每年处理废铝刻蚀液3456m³计，每年可生产85％工业磷酸4330吨，醋酸钠779吨，硝酸钠140吨(以上数据是根据实际数据计算得到)。