[发明专利]一种对玻璃减薄刻蚀废液进行处理回收利用的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子行业玻璃减薄工艺中的废酸液处理回用技术，尤其是涉及一种用钠/钾盐沉淀法去除玻璃减薄刻蚀废液中氟硅酸并实现废液回收利用的方法。 

背景技术

随着电子显示设备朝着轻薄化的方向发展，显示玻璃屏的厚度已从1996年的1.1毫米降至目前0.5毫米。在手机等便携式设备中应用的玻璃厚度更下降至0.3毫米以下。超薄化的玻璃有制造的困难，且在后续应用处理工序中容易破碎。因而玻璃减薄处理，即利用氢氟酸和氟化氢铵为主要成分的刻蚀薄化处理，是普遍采用的方式。 

玻璃薄化生产所需的玻璃基质减薄以及表面增强处理，是攸关相关下游产品质量的重要环节。玻璃基质减薄及表面处理的方法主要有物理钢化，化学钢化和酸处理增强等。酸处理是比较常用的表面处理方法，其原理是通过酸侵蚀除去含有微裂纹或其他缺陷的表面层，或者在原有微裂纹深度不变的情况下，通过侵蚀使微裂纹的曲率半径增加，微裂纹尖端变钝，减少应力集中，恢复和提高玻璃的强度。酸处理时，主要利用HF与玻璃发生反应，生成溶于水的NaF、KF、CaF₂及SiF₄等，使玻璃表面被层层剥离。但生成的SiF₄与NaF、KF、CaF₂再次反应生成不溶于水的氟硅酸盐，吸附在玻璃表面，使表面变得粗糙，欲除去这些盐类，可以在氢氟酸中加入硫酸或盐酸等。常见的玻璃基质减薄及表面处理酸液的基本配方为：15-30％HF、1-5％H₂SO₄，3-10％HCl以及5-20％NH₄HF₂。玻璃减薄刻蚀液在使用过程中HF含量不断降低，H₂SiF₆逐渐累积，当达到一定程度时(H₂SiF₆浓度达到10-15％时)，体系粘度增加显著，刻蚀速率变化很大，从而使其对玻璃表面处理效果产生明显影响。此时，玻璃减薄刻蚀液将必须更换。更换所产生的玻璃减薄废液基本组成为：10～15％HF，1～3％H₂SO₄，2～6％HCl、10～15％H₂SiF₆以及3～10％ NH₄HF₂。 

玻璃减薄行业在日本和台湾地区比较发达。近几年来，随着TFT-LCD等产业在中国大陆的迅猛发展，新的玻璃减薄厂设立逐渐增多，蚀刻后的含氟废液大量增加，其处理成为一个严重的问题。如一个5代液晶屏薄化生产线每月排放至少1000吨含氟废液。目前本行业中关于含氟、氟硅酸及其混酸的主要处理方法为石灰或氯化钙中和处置法。该方法利用过量添加石灰或氯化钙与玻璃减薄刻蚀废液中H⁺、F^-以及H₂SiF₆等反应，中和废液中的酸组分，将F^-离子转化为CaF₂沉淀，H₂SiF₆转化为CaSiF₆沉淀，通过该方法可以使废液的酸含量以及F^-、SiF₆^2-等物质含量达标排放，但生成大量的含有CaF₂、CaSiF₆以及CaSO₄等物质的混合固废，该部分固废在国内作为危险废物专门处理(处理费＞2000元/吨)。因此从清洁生产、资源回用以及环境保护等方面考虑，该工艺都不足以适应社会需求。 

综上所述，现有玻璃减薄刻蚀废液处理技术存在高消耗、高污染、高浪费的缺陷。 

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种减少了废液、废渣的产生，实现了资源的循环再生利用的对玻璃减薄刻蚀废液进行处理回收利用的方法。 

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种对玻璃减薄刻蚀废液进行处理回收利用的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 

(1)将玻璃减薄刻蚀废液中与碱金属盐混合，使玻璃减薄废液中的氟硅酸生成氟硅酸盐沉淀析出，其中碱金属盐与氟硅酸的摩尔计量比为1～5∶1； 

(2)经过沉降、过滤进行固液分离； 

(3)将步骤(2)所得滤液通入扩散渗析装置，移除滤液中多余的碱金属离子，得到酸液；