[发明专利]一种废铝蚀刻液的分级回收利用方法

说明书

本发明公开了一种从废铝蚀刻液中分级回收磷酸、醋酸和硝酸的方法，该方法包含以下步骤：通过减压蒸馏，使铝蚀刻液中醋酸和硝酸挥发出来，通过冷凝进行回收；通过在剩余磷酸溶液中添加添加剂，结晶、洗涤、溶解等得到高纯度磷酸；将收集到的含有醋酸和硝酸的馏出液中添加醋酸钠，经过蒸馏收集醋酸；将馏出醋酸的液体通过减压浓缩、结晶、过滤、干燥，获得硝酸钠成品。采用蒸馏、浓缩、重结晶等方法获得可重复利用的高纯度磷酸，回收醋酸，并将硝酸转化为可利用的硝酸钠，将铝蚀刻液中有用组分合理有效利用，避免资源浪费和环境污染，该方法回收率高，可操作性强，能满足大规模生产，最大程度的实现资源循环利用，避免铝蚀刻液的直接排放。

技术领域

本发明涉及一种三元组分废酸蚀刻液的分离及回收利用方法，具体涉及一种废铝蚀刻液的分级回收利用方法。

背景技术

随着薄膜晶体管液晶显示器的迅猛发展，我国已经成长为全球最大的显示器生产基地。蚀刻制程在液晶显示器的制备过程中是不可缺少的关键步骤，所使用的蚀刻液主要为强酸性废液，在当今环保形势严峻的形势下，这些废液如果不能通过有效的方法处理，将会对企业的生存造成很大的挑战。因此，有效回收利用这些资源势在必行。

废铝蚀刻液为TFT-LCD湿法蚀刻制作铝导线所产生的废液，主要包含磷酸、硝酸、醋酸和少量的金属离子(铝、钼等)。

目前针对废铝蚀刻液的处理方法有酸碱中合法，这种方法能耗高，且其中的磷酸、醋酸和硝酸没有得到有效的应用，资源浪费严重。萃取法，这种处理方法需要消耗大量的萃取剂，且处理效果较差，耗时长，实际操作中存在困难。大量采用蒸馏法处理废铝蚀刻液的方法中，仅回收磷酸，或回收磷酸和醋酸，且磷酸纯度不高，醋酸和硝酸没有进行有效利用。

因此，急需提供一种有效回收利用磷酸、硝酸和醋酸的方法。最大化的将磷酸纯化至电子级以重复利用到混酸蚀刻液中，将醋酸分离浓缩，保证二次利用，硝酸有效回收利用，做到资源最大化回收利用，减少废水排放，减轻环保压力。

发明内容

本发明的目的为提供一种废铝蚀刻液的分级回收利用方法，旨在回收废铝蚀刻液中的磷酸和醋酸，并将硝酸制备为硝酸钠再利用，避免资源浪费。

为解决上述技术问题，本发明通过以下步骤实现上述目的：

(1)在减压条件下对废铝蚀刻液进行蒸馏，使硝酸和醋酸挥发，通过冷凝回收醋酸和硝酸的混合液，并保留蒸馏瓶中剩余液体；

(2)向步骤(1)中剩余液体中加入添加剂，并冷却、结晶、过滤、洗涤，收集磷酸晶体；

(3)向步骤(1)中的醋酸和硝酸混合液中加入醋酸钠，充分反应后再次蒸馏，收集醋酸，并将醋酸浓缩回收利用，残液待处理；

CH₃COONa+HNO₃→CH₃COOH+NaNO₃

(4)将步骤(3)中的残液经过真空减压浓缩、结晶、过滤、干燥等工艺流程，收集新产品硝酸钠。

进一步的，在减压蒸馏过程中，持续补水，补水量为0.5～1.5mL/min以保证减压蒸馏沸点维持在80～110℃。

进一步的，步骤(2)中，在磷酸溶液中添加的添加剂为含氟化合物，具体氟硅酸、氢氟酸、氟化钠、三乙基胺三氢氟酸盐、吡啶氢氟酸盐、全氟辛酸、全氟羧酸、全氟磺酸、石墨烯负载的氟硅酸、二氧化钛负载的氟硅酸、MOF材料负载的氟硅酸中的一种或几种。

进一步的，石墨烯负载的氟硅酸、二氧化钛负载的氟硅酸、MOF材料负载的氟硅酸中，氟硅酸的负载量为0.01～0.5％。

石墨烯负载的氟硅酸、二氧化钛负载的氟硅酸、MOF材料负载的氟硅酸的制备方法如下：