[发明专利]一种半导体氨氮废水资源化的方法

说明书

本发明公开一种半导体氨氮废水资源化的方法，所述方法包括步骤：将待加工的氨氮废水通过镓回收工艺和/或氨回收工艺进行处理，获得镓金属和/或氨水以及回收后液；将所述回收后液体通过尾水处理工艺进行处理并达到相应排放标准；其中，所述尾水处理工艺包括委外处理、MVR、蒸馏、结晶和/或生化法中的一种或几种的组合；处理方法可以将废水中潜在的镓和/或氨进行回收再利用，在污水处理的同时加大了企业资源的利用率，大大降低了处理成本，在污水处理的同时回收有价资源。

技术领域

本发明涉及环保技术领域，更具体的说，涉及一种半导体氨氮废水资源化的方法。

背景技术

自20世纪50年代硅锗为主导的第一代半导体材料以来，半导体领域已成功过度并普及至第二代材料(砷化镓、磷化铟)，并逐步进入碳化硅、氮化镓、金刚石等材料为主的第三代材料时代。仅不到一个世纪的时间里，半导体科技已成为近代高速发展的关键技术领域。

镓为第二代、第三代半导体材料砷化镓、磷化镓、氮化镓的主要原料，具有极高的商业和战略意义。除砷化镓、磷化镓、氮化镓等半导体材料外，镓资源也广泛用于电脑、仪器等电子领域，如：镓砷磷、镓铝砷制成的红色发光管，用磷化镓制成绿色发光管；砷化镓、镓铝砷还可作为固体激光器材料，用于光导纤维通信；CIGS薄膜太阳能用做太阳能电池的材料以及制作大规模高速集成电路。根据2015年《基于产业链分析的中国铟锗镓产业发展研究》，砷化镓衬底是镓主要消费领域，约占80%全球消耗量、氮化镓集成电路和光电元件占7%、太阳能薄膜电池约占5%。

半导体产业与现代化的生活和国家战略息息相关，具有广阔的市场空间和国际意义。随着产业发展，行业内的资源利用和安全环保问题日益加剧，资源环保技术的更新已成为重要的产业优化方向之一，而衬底、外延和芯片等行业中，金属资源的完全/高效利用和废弃物的资源化是广泛存在的问题。实际上，普遍应用于行业内中清洗和蚀刻等工艺中的高纯度氨水，以及部分产线中废气喷淋废液，所形成的的高浓度氨氮废水，是目前主要的环保问题。

常规的氨氮废水主要采用物化法(如，吹脱、絮凝沉淀、MVR、膜、离子树脂等)和生物法(如，硝化、亚硝化、反硝化等)，其中膜、离子树脂和生物法更适用于低浓度废水处理，就中、高浓度氨氮废水而言，时间、工艺成本过高，不适于大规模生产；MVR和吹脱等物理分离方法通过将溶液中氨离子转入气相，可进行氨去除，但是无法回收溶液中潜在的镓金属，易造成资源的流失。该发明的主旨在于，在传统污水处理工艺的前端，通过有效的方法，将半导体产业生产、洗涤和/或废水中潜在的镓金属及氨元素资源化，在环保处理的同时，生产可回用的氨水，且可为企业带来可观的金属收益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有效进行有价值资源回收的半导体氨氮废水资源化的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种半导体氨氮废水资源化的方法，所述方法包括步骤：

将待加工的氨氮废水通过镓回收工艺和/或氨回收工艺进行处理，获得镓金属和/或氨水以及回收后液；

将所述回收后液体通过尾水处理工艺进行处理并达到相应排放标准；

其中，所述尾水处理工艺包括委外处理、MVR、蒸馏、结晶和/或生化法中的一种或几种的组合。

可选的，所述镓回收工艺包括步骤：

将所述待加工的氨氮废水通过调浆工艺调整pH至2~14，获得第一调和液和镓中间体；

将所述第一调和液通过吸附工艺进行处理，获得镓贫液和含镓的吸附剂；