[发明专利]一种应用于光伏行业含氟废酸的资源化利用方法

说明书

本发明提供一种应用于光伏行业含氟废酸的资源化利用方法，包括以下步骤：S1.氢氟酸的转化：往光伏行业含氟废酸中加入二氧化硅，将废酸液中的氢氟酸转化为氟硅酸；搅拌反应0.5‑1h，然后离心过滤得到固体1和滤液1；S2.氟硅酸钠的回收：往滤液1中加入硫酸钠或硝酸钠，搅拌结晶得到氟硅酸钠晶体，然后固液分离，得到固体2和滤液2，固体2经洗涤干燥得到氟硅酸钠；S3.聚合硫酸铁的生产：滤液2加入到硫酸亚铁溶液中，升温到40‑85℃，同时通入氧气，催化氧化得到聚合硫酸铁。本发明实现了光伏行业含氟废酸中氟、硫酸及硝酸的综合利用，工艺路线简单，所得氟硅酸钠和聚合硫酸铁可直接作为产品销售，变废为宝，具有显著的经济和社会效益。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及光伏行业含氟废酸的资源化利用方法。

背景技术

光伏太阳能是利用太阳能电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射转化为电能的一种新型应用技术。光伏行业主要是以硅材料的应用开发为核心所形成的一条完整的产业链，包括晶硅材料的生产、硅片硅锭制造、太阳能电池生产、组件封装、光伏发电系统应用等五大环节。我国是太阳能电池加工制造、使用及出口大国。在太阳能电池的加工制造过程中，会产生大量的废酸液，该废酸液是氢氟酸、氟硅酸、硫酸和硝酸组成的混合液，必须经过处理方可排放。

针对太阳能电池片生产所产生的废酸，一般采用化学沉淀法进行处理。化学沉淀法以各种钙盐（氯化钙、氧化钙、氢氧化钙等）为沉淀剂，利用F^-与Ca²⁺生成难溶的CaF₂沉淀而除去氟离子。化学沉淀法产生大量的含氟污泥，该污泥成分复杂，品质低，无法进行回收利用，一般采用填埋的方法进行处理，存在二次污染问题。同时因光伏行业废酸酸度高，需加入大量的石灰或碱性物质将废酸液调成中性，氟化钙才可沉淀彻底，大量的石灰或碱性物质的加入造成该工艺处理成本一直居高不下，给企业带来巨大的负担。

中国专利CN201911077767.3公开了一种酸洗废液分步回收高纯度产物的方法，包括以下步骤：步骤一、回收氟硅酸盐；先向酸洗废液中加入硅或二氧化硅将废液中的HF转化为H2SiF6;继而向完成转化后的H2SiF6投加第一沉淀剂进行中和成盐反应，生成氟硅酸盐沉淀，并产生第一母液，将获得氟硅酸盐沉淀清洗、烘干制粉获得第一目标产物氟硅酸盐；步骤二、向第一母液中加入第二沉淀剂通过置换反应生成硫酸盐沉淀，并产生第二母液，将获得硫酸盐沉淀清洗、烘干制粉获得第二目标硫酸盐；步骤三、将第二母液蒸发浓缩，冷却结晶产生结晶硝酸盐，烘干制粉获得第三目标产物硝酸盐，并产生第三母液，第三母液80%回流套用与第二母液混合，20%按危险固废处理。该发明依次分步回收高纯度氟硅酸盐和硝酸盐。该专利工艺路线繁琐，同时利用硝酸钡或氯化钡来沉淀硫酸根，成本高昂。

中国专利CN 105951102 A公开了一种氢氟酸蚀刻制程废酸资源化方法，所述资源化方法包 括：(1)废酸分流收集：将蚀刻制程排出的废酸进行分流收集；分为氢氟酸加硝酸混酸、氢氟 酸加盐酸混酸或氢氟酸加硫酸混酸；(2)氢氟酸捕捉：使用过量氢氟酸捕捉剂将废酸中的氢 氟酸完全转化为氟硅酸；(3)氟硅酸捕捉：使用氟硅酸捕捉剂将废酸液中氟硅酸转化为氟硅酸盐；(4)混酸蒸馏浓缩：将氟硅酸捕捉后的酸液进行分段加热减压蒸馏；(5)蒸馏后剩下的氟硅酸盐进一步加碱脱硅转化为氟化盐。采用上述工艺虽然实现了光伏废酸的资源化处理，但整个工艺路线繁琐，成本高。

发明内容

本发明的目的在于针对目前光伏行业含氟废酸处理存在的工艺繁琐、运行成本高的问题，提出应用于光伏行业含氟废酸的资源化利用方法。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种应用于光伏行业含氟废酸的资源化利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.氢氟酸的转化：往光伏行业含氟废酸中加入二氧化硅，将废酸液中的氢氟酸转化为氟硅酸；搅拌反应0.5-1h，然后离心过滤得到固体1和滤液1，固体1回用至原废酸进行氢氟酸的转化；