玻璃减薄蚀刻工序产生的含氟废水处理工艺研究.pdf

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1、玻璃减薄蚀刻工序产生的含氟废水处理工艺研究招霖济肖俊贤李景超(东莞市和利精细化工有限公司，广东东莞523000)摘要：根据东莞某公司在电子玻璃面板减薄蚀刻工序产生的含氟废水，在分析其成分及含量的基础上，探讨该类含氟废水的处理原理及工艺流程，相应实验表明:该类废水首先用钠盐NaCl为沉淀剂，沉淀出部分的氟离子，然后将沉淀生成物Na2SiF6通过离心和过滤去除，然后滤液用熟石灰调节pH值，加入氯化钙沉淀滤液中的氟离子，最后加入混凝剂PAC处理，废水的氟离子浓度经处理后下降到10mg/L以下，达到国家污水综

2、合排放的一级标准。关键词：含氟废水;原理;工艺;氯化钠;混凝剂；氟离子1研究背景与其他硅基材和多晶硅反应。随着小米、I-PHONE等智能手机的普及，产品日趋轻薄反应方程式如下：SiO2+6HF→H2SiF6+2H2O化，智能手机等便携式设备中广泛应用玻璃显示屏，显示屏的鉴于氢氟酸会对二氧化硅刻蚀速率难以进行控制，一般使厚度越来越低，甚至降低至了0.3mm以下。玻璃基板中的蚀刻用稀释后的氢氟酸溶液，或者可以在其中添加缓冲剂形成混合减薄工艺成了重要的环节，减薄效果直接影响产品的质量，目液，缓冲剂成分为氟化

3、氢氨，可以补充消耗的氟化物离子确保前通常使用以氢氟酸为主要成分的蚀刻液进行玻璃蚀刻减薄刻蚀速率能够更加稳定。处理，随着反应的不断深化，会使腐蚀溶液中的HF浓度降低，3脱除氟离子的反应原理但H2SiF6含量增加，浓度达到10%～15%时，此时蚀刻液粘度3.1氟离子的去除机理会有所增加，导致薄蚀刻效果变差，无法继续蚀刻最终变为了危废液体，需要进行无害化处理。氟离子机理包含的内容有两部分，分别是生成难溶的氟化查阅《污水综合排放标准》(GB8978-1996)，规定了废水物质，处理工艺一经开始就会将氟离子浓度

4、降低；使用同离子中氟离子浓度排放限值：一级标准10mg/L。因此，需要对含氟效应，并添加强化电解质，使氟离子浓度进一步降低，确保废水废水进行处理，达标后才能排放。排放更加稳定。当前，处理的含氟废水方法与工艺非常多，化学沉淀法、(1)固化沉淀脱除氟离子-吸附法、离子交换法、混凝沉淀法是非常常见的，但是各有优缺该类废液如果直接采用石灰中和处置，废液中的F、2-点。本论文以上述特定的含氟废水为研究目标，在对相关废液SiF6离子以及pH值等可以达到排放标准，但会产生大量的的成分及含量进行分析基础上，对减薄蚀刻

5、原理及氟离子脱除CaSO4、CaF2的混合固体，属于危险废物，后续处置的成本极原理的进行研究，并经实验证实，初步组合了一套有效的无害高。基于此点，本工艺分成两步沉淀，分别选择使用不同沉淀化处理工艺，保证了处理后的氟离子浓度达到国家规定的一级剂，详细处理机理如下。排放标准要求(10mg/L)。第一步沉淀：使用NaCl或KCl使废液中H2SiF6以2玻璃减薄蚀刻的反应原理与过程Na2SiF6或K2SiF6形成沉淀，Na2SiF6和K2SiF6在酸液中不溶解，分离后酸液可以循环再利用，还可以对固体Na2Si

6、F6、当前，酸蚀刻处理方法较为常用的是玻璃减薄蚀刻法，应K2SiF6进一步处理，生成其他含氟的产品，这样在处理中就基用的原理为：准备HF混酸溶液，与玻璃中二氧化硅和其他金本实现了“零排放”，该工艺具有较好的前景。属氧化物反应，会在玻璃表面进行剥离，这样就实现了对玻璃第二步沉淀：将剩下的游离氟离子形成溶解度低的氟的减薄与强化的效果。化学反应方程式为:化物盐，并对其进行固化，使其形成沉淀从溶液去除，对各种4HF+SiO2→SiF4+2H2O(1)氟化物研究发现，最适宜的选择是CaF2，原因是：溶度积小，S

7、iF4+2HF→H2SiF6(2)Ksp=4.0×10-11(25℃)；来源较广、价格较低和具有较低的废玻璃减薄液基本的配比方法为:15%～30%HF、水的处理成本。1%～5%H2SO4、3%～10%HCl以及5%～20%NH4HF2，由(1)、根据纯水中CaF2的溶解平衡反应式:CaF2Ca2++2F-(2)式可以发现，随着减薄溶液中的HF含量度降低，H2SiF6含将25℃作为计算参数，可将CaF2溶解反应的溶度积公式量不断增加，其浓度达到了10%～15%的范围时，将增加蚀刻得出:液粘度，导致减薄处

8、理效果减弱，需更换新的蚀刻液，产生的废2+－223蚀刻液较为常见的组成有：8%～13%HF、10%～15%H2SiF6、Ksp=[Ca]×[F]=[C]×[2C]=4C2+－2+－5%～6%H2SO4、2%～3%HCl以及5%～8%的NH4HF2。式中:[Ca]、[F]分别为：平衡浓度—Ca、F，mol/L;CaF2－蚀刻液加入硫酸和盐酸的原因是在蚀刻反应进行一段时的平衡浓度—C，mol/L。将CaF225℃时的Ksp=4.0×1011－4间后，玻璃表面