[发明专利]酸刻蚀硅晶片废酸液处理方法和系统

说明书

本发明提供了一种酸刻蚀硅晶片废酸液处理方法和系统，该处理方法包括：将钠盐溶液添加到酸刻蚀硅晶片废酸液中，并持续搅拌30～180min，形成第一固液混合物，通过离心，得到氟硅酸钠固体和第一滤液；向第一滤液中添加氢氧化钠溶液，控制pH至2‑4，并持续搅拌20～60min，形成第二固液混合物，通过离心，得到氟化氢钠固体和第二滤液；向第二滤液中添加氯化钙溶液，调节pH至2‑4，持续搅拌20～60min，形成第三固液混合物，通过离心，得到氟化钙固体和第三滤液；向第三滤液添加石灰乳，调节pH至8‑9，分离沉淀物和第四滤液，回收第四滤液，并将沉淀物作为固废处理。本发明提供的方案实现了对废酸液资源化利用。

技术领域

本发明涉及废液处理技术领域，特别涉及一种酸刻蚀硅晶片废酸液处理方法和系统。

背景技术

目前，单晶硅或多晶硅是制造集成电路、光伏太阳能电池的理想材料。在现有的制备单晶硅或多晶硅工艺过程中，除了利用化学腐蚀方法去除硅表面的杂质外，还需要高浓度的硝酸和氢氟酸对其进行化学清洗，清洗后的酸刻蚀硅晶片废酸液中含有硝酸，氢氟酸，氟硅酸等酸液。可想而知，这种酸刻蚀硅晶片废酸液具有较强的酸性、腐蚀性，不经处理排放将带来不可估量的环境危害。

目前，单晶硅或多晶硅生产企业对酸刻蚀硅晶片废酸液的处理方法，一般按照浓酸废酸液的处理方法进行处理，即加入适量的氢氧化钙中和，再在溶液中添加聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)等絮凝剂，除去溶液中的氟离子、氟硅酸根离子，调节溶液pH值，最终使溶液达标排放。而通过絮凝剂沉积氟离子和氟硅酸根离子，会产生大量的废渣，这些废渣必须按照高危固废处理。其可能引起其他的环境污染问题，对氟离子和氟硅酸根离子资源也是一种浪费。

发明内容

本发明实施例提供了一种酸刻蚀硅晶片废酸液处理方法和系统，实现了对酸刻蚀硅晶片废酸液资源化利用。

一种酸刻蚀硅晶片废酸液处理方法，包括：

制备氟硅酸钠固体的步骤：搅拌酸刻蚀硅晶片废酸液，并按照一定速率，将钠盐溶液添加到所述酸刻蚀硅晶片废酸液中，并持续搅拌30～180min，形成第一固液混合物，对所述第一固液混合物进行离心操作，得到氟硅酸钠固体和第一滤液；

制备氟化氢钠固体的步骤：搅拌所述第一滤液，向所述第一滤液中添加氢氧化钠溶液，控制所述第一滤液pH至2-4，并持续搅拌20～60min，形成第二固液混合物，对所述第二固液混合物进行离心操作，得到氟化氢钠固体和第二滤液；

制备氟化钙固体的步骤：搅拌所述第二滤液，向所述第二滤液中添加氯化钙溶液，并采用氢氧化钠溶液调节所述第二滤液pH至2-4，持续搅拌20～60min，形成第三固液混合物，对所述第三固液混合物进行离心操作，得到氟化钙固体和第三滤液；

中和处理步骤：搅拌所述第三滤液，向所述第三滤液添加石灰乳，调节所述第三滤液pH至8-9，形成沉淀物和第四滤液，分离所述沉淀物和所述第四滤液，回收所述第四滤液，并将所述沉淀物作为固废处理。

优选地，所述回收所述第四滤液，包括：

对所述第四滤液进行蒸发浓缩，得到浓缩后的含钠盐废液；

对所述浓缩后的含钠盐废液进一步浓缩，按照不同钠盐溶解度随温度变化的差异，分别结晶出不同的钠盐。

优选地，

搅拌的速率为120转/min～220转/min。

优选地，所述按照一定速率，将钠盐溶液添加到所述酸刻蚀硅晶片废酸液中，包括：

按照每立方米的所述酸刻蚀硅晶片废酸液添加不低于50kg的饱和钠盐溶液的标准，将饱和钠盐溶液添加到所述酸刻蚀硅晶片废酸液中，并控制所有饱和钠盐溶液匀速在60～90min内添加完毕。

优选地，所述制备氟化钙固体的步骤中，进一步包括：