[发明专利]一种光伏行业含氟废酸回收利用的方法

说明书

本发明提供了一种光伏行业含氟废酸回收利用的方法，属于废液处理技术领域。本发明是将含氟废酸中的氟提取为氟硅酸，进而与硝酸镁溶液混合，经提馏、精馏漂白、冷凝等工序后获得副产硝酸，釜底混盐经高温热解获得氟化镁粗产品，硝酸镁溶液回用。本发明的回收利用方法可以有效的将光伏行业含氟废酸中的氟元素和氮元素分离出来，转化为对应的产品并实现系统内循环，避免资源的浪费和废水的排放，变废为宝。

技术领域

本发明涉及废液处理技术领域，尤其涉及一种光伏行业含氟废酸回收利用的方法。

背景技术

光伏即利用“光伏效应”，使太阳光照射到硅材料上产生电流直接发电。以硅材料的应用开发形成的产业链条称之为光伏产业，光伏产业根据生产产品不同分为上游、中游和下游产业。上游产业主要生产单晶硅和多晶硅硅片，中游产业主要利用单/多晶硅硅片生产太阳能电池，下游产业主要生产光伏发电系统及其它产品。

人类社会的飞速发展离不开能源的快速消耗，在能源革命的历史发展进程中，煤炭、石油起着不可替代的作用，它们给我们的生活带来了翻天覆地的变化，但作为非可再生能源，在燃烧不充分时会给环境带来严重污染，同时排出大量温室气体，破坏生态环境。在此背景下对新能源及可再生能源的开发与利用很有必要。太阳能作为现代社会最清洁、最安全可靠的绿色能源之一，取之不尽用之不竭，对太阳能的开发有利于改善当前社会所面临的能源紧张局面，为人们的生活和社会的发展带来便利。现如今，太阳能主要用于光伏发电、光伏电池蓄能。我国自1958年第一块单晶硅问世以来光伏产业得到了飞速发展，逐步发展为世界上最大的太阳能电池生产国家。

在光伏产业单/多晶硅及电池组件生产过程中，会有大量的含氟废酸产生。据统计，全国每年产生此类含氟废酸超过45万吨，这种废酸因含氢氟酸、氟硅酸和硝酸成分，处理不达标会给环境带来危害。

目前处理这类含氟废酸的传统方法是沉淀法。沉淀法是通过向含氟废酸中投加大量的石灰对废酸进行中和及沉淀，这种处理方法有如下弊端：药剂使用量大，反应不充分；产生大量的污泥，处理成本高；反应放热，现场环境差；氟元素转化为氟化钙污泥，造成氟资源的浪费；出水氟含量不符合国家废水排放标准。因此，如何有效的资源化利用这类含氟废酸十分必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏行业含氟废酸回收利用的方法，该方法可以有效地将光伏行业含氟废酸中的氟元素和氮元素分离出来，并转化为对应的产品，同时减少废水排放量，变废为宝。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种光伏行业含氟废酸回收利用的方法，包括以下步骤：

(1)溶硅：将含氟废酸与二氧化硅混合后反应，反应结束后固液分离，分离出的液体进入下一步骤；

(2)硝酸回收：将步骤(1)分离出的液体与硝酸镁溶液混合，经提馏、精馏漂白、冷凝后获得液体硝酸，所得混合盐进入下一步骤；

(3)热解：将步骤(2)所得混合盐热解、过滤后获得氟化镁粗产品及硝酸镁溶液，尾气加水吸收后获得氟硅酸粗产品。

进一步的，所述含氟废酸中H₂SiF₆含量为1～3wt％、HF含量为2～5wt％、HNO₃含量为35～45wt％；所述含氟废酸与二氧化硅的质量比为180～220：3～5。

进一步的，步骤(1)中反应的温度为30～40℃，反应的时间为1～3h。

进一步的，步骤(1)分离出的液体中含有氟硅酸。

进一步的，步骤(2)中分离出的液体与硝酸镁溶液的质量比为0.5～2：5～6；所述硝酸镁溶液的质量浓度为72～74％。

进一步的，所述提馏在提馏塔中进行，提馏温度为50～70℃，提馏压力为-8000Pa～-9000Pa。