清洗刻蚀含酸废液的循环再生利用技术要求 - 水分的含量测定

DB34/T 3438-2019 清洗刻蚀含酸废液的循环再生利用技术要求

范围
本标准规定了清洗刻蚀含酸废液的循环再生利用技术的术语和定义、原料、处理工艺及技术要求、质量控制、检测规则和安全。
本标准适用于平板显示行业、太阳能行业的清洗刻蚀含酸废液的循环再生利用。

术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
清洗刻蚀  cleaning and etching
平板显示行业和太阳能行业中通过溶液方式来剥离、去除材料的一种统称。
废酸  acid solution
含酸溶液通过清洗刻蚀工序后，含有被剥离、被去除材料的杂质的废液。

原料
平板显示行业清洗刻蚀工序产生的含硫酸、硝酸及贵重金属离子等的废液。
太阳能行业清洗刻蚀工序含硫酸、盐酸、硝酸、重金属及玻璃粉渣等的废液。

处理工艺及技术要求
一般规定
去除废液中的金属离子等杂质，可以用蒸馏、树脂吸附脱附、膜分离、电渗析等方法。推荐使用阳离子吸附脱附或蒸馏的方法使平板显示及太阳能行业的清洗刻蚀含酸废液循环再生利用。
平板显示行业清洗刻蚀含酸废液循环再生工艺
平板显示行业清洗刻蚀含酸废液循环再生工艺流程，如图1所示:


平板显示行业清洗刻蚀含酸废液循环再生过程中离子交换树脂及解析液再生工艺，如图2所示:


平板显示行业清洗刻蚀工序含酸废液循环再生技术要求
过滤
废液直经过不小于50目Y型过滤器过滤，将废液中较大的固体杂质去除，保证进入吸附柱的废液无肉眼可见的固体杂质。
吸附
将废液经泵打入装有离子交换树脂的吸附柱中，液体在吸附柱中的停留时间直不少于1h，通过离子交换树脂的吸附作用将废液中的锢、锡等贵重金属吸附到树脂上，废液经过吸附后得到锢、锡含量小于5000ppb的过程再生液。
经过吸附柱吸附处理后的过程再生液经泵打入调配罐。
分析
按 GB/T 534、GB/T 337.1、SJ/T 11555、GB/T 606 和附录A规定的测定方法，分析冷凝液中的硫酸、硝酸、锢、锡及水分的含量。
调配
根据上道工序的分析结果，结合客户使用要求，向调配罐中注入适量的电子级或工业级硫酸、硝酸、盐酸，对过程再生液进行调配，得到符合客户要求的再生液A。
该再生液可以作为回收利用的清洗刻蚀液重新使用于平板显示屏刻蚀工艺，也可以按照客户的需求，销售给化肥厂、硫酸盐生产等需要酸化处理的应用领域。
分析
按 GB/T 534、GB/T 337.1、GB/T 606、SJ/T 11555 和附录A对调配后的溶液进行分析，分析合格则为电子级/工业级再生液A。
不合格回用
吸附柱吸附后的酸液经分析后，锢、锡含量不合格则酸液泵回原废液储罐，树脂提前进入解析阶段。
吸附和解析阶段的切换
切换
吸附柱宜经过不大于20倍体积的吸附后需要进入解析液解析阶段，吸附和解析阶段交替进行。
排干清洗
切换时宜先用1kg压缩空气进行压缩15min，压缩后使用1倍体积的去离子水/自来水进行清洗，吸附切换到解析阶段，清洗水进入原料罐中，解析液到吸附阶段切换，清洗水进入解析液废液罐中。
树脂更换
树脂每年补充直添加不小于15%的数量，使用3年后全部更换。更换的树脂委托有资质的单位处置。
离子交换树脂再生及解析液再生利用技术要求
解析
吸附柱中的离子交换树脂经一定的使用周期后吸附能力达到饱和，需要使用16%的盐酸溶液进行解析。
解析时，直将3倍树脂体积的解析液经泵通过吸附柱，产生的解析液废液通过节流阀进入蒸发釜。
蒸发
适宜在-0.085MPa，温度为55～65°C的条件下，在蒸发釜中对解析废液进行减压蒸馏。蒸发后得到冷凝液和釜底液。
中和
中和沉淀罐直采用带冷却盘管和搅拌装置的设备，该中和反应罐下部椎体设计，便于沉淀及沉淀的分离。
用泵将蒸发釜底残留的残液打入中和沉淀罐中，建议保持反应温度在40°C以内，用32%的液碱对釜底残留残液进行中和沉淀反应， 反应缓慢进行。
沉淀
中和沉淀罐中的中和液推荐经过8h～10h的沉淀，上清液进污水站处理，达标排放；釜底沉淀为含锢粗再生液。
冷凝
经蒸发的解析液废液，气相部分经冷凝器冷凝成液相。推荐采用两级常温水冷的方式对气相进行冷凝，冷凝器选用列管式换热器。
分析
按 GB/T 534、GB/T 337.1、SJ/T 11555、GB/T 606 、附录A规定的测定方法，分析冷凝液中的硫酸、硝酸、锢、锡及水分的含量。
调配
推荐使用32%的盐酸溶液对分析后的冷凝液进行调配，调成16%的盐酸作为解析液回用到原工序中。
分析
按照 GB/T 320 对调配后的海液进行盐酸含量的分析，分析合格进入解析液原料罐中备用。
太阳能行业清洗刻蚀工序含酸废液循环再生工艺
太阳能行业清洗刻蚀工序含酸废液循环再生工艺流程图， 如图3所示:


太阳能行业清洗刻蚀工序含酸废液循环再生技术要求
过滤
废液宜经过不小于50目Y型过滤器过滤，将废液中较大的固体杂质去除，保证进入吸附柱的废液无肉眼可见的固体杂质。
蒸发
经过滤、后的废液推荐采用蒸发釜条件为- 0.085MPa，温度为70~80°C，在釜中进行减压蒸馏。蒸发后得到冷凝液和釜底液。
过滤
蒸发釜底液含有硫酸及其他杂质，推荐使用5um过滤器过滤。
分析
分析经过滤后的蒸发釜釜底液中的金属离子Ni、As、Pb、Hg、Cd、Cr、Fe。按 SJ/T 11555、GB/T 534 中规定的测定方法进行检测。
废水处理
蒸发釜底被经过滤后分析，如超标，则应达标排放。
分析
按 GB/T 534、GB/T 337.1、GB/T 320、SJ/T 11555、GB/T 606 规定的测定方法， 分析冷凝液中的硫酸、硝酸、盐酸、水分及金属离子的含量。
调配
按客户要求用符合要求的工业级或电子级单酸对过程再生液进行调配，得到符合客户要求的再生液。
分析
按 GB/T 534、GB/T 337.1、GB/T 320、SJ/T 11555、GB/T 606 规定的测定方法， 分析冷凝液中的硫酸、硝酸、盐酸、水分及金属离子的含量。合格后得到电子级/工业级再生液B。

质量控制
再生液A质量检查项目和技术要求
电子级再生液A和工业级再生液A质量检查项目和技术要求应符合表1、表2所示。




再生液B质量检查项目和技术要求
电子级再生液B和工业级再生液B质量检查项目和技术要求应符合表3、表4所示。




试验方法
水，w/%          按 GB/T 606 进行
GB/T 606-2003 化学试剂 水分测定通用方法 卡尔·费休法


京都电子KEM 卡尔费休法水分测定仪 MKV-710S