一种玻璃蚀刻废渣的处理方法技术

本发明专利技术公开了一种玻璃蚀刻废渣的处理方法，该方法通过向玻璃蚀刻废渣溶解中和反应体系中加入废酸，利用废酸稀释热和中和反应热来升高反应体系温度，通过升温加快玻璃蚀刻废渣的溶解反应。本发明专利技术能够明显的提高玻璃蚀刻废渣的溶解速率，无需外加热源，方法简单节能，并且可以同步处理高浓度的废酸，极大的提高了生产效率。产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃蚀刻废渣的处理方法


[0001]本专利技术属于环保
，具体涉及一种玻璃蚀刻废渣的处理方法。

技术介绍

[0002]随着现代科技的发展，电子显示设备朝着轻薄化发展，显示玻璃厚度下降至0.3毫米以下。超薄的玻璃难以直接生产制造，通常是对玻璃进行减薄处理。酸处理是最为常用的表面减薄处理方法，即利用氢氟酸(HF)和氟化氢铵(NH4HF2)为主要成分的混合酸进行的刻蚀薄化处理。酸处理时，利用氢氟酸与玻璃发生反应，使玻璃表面被层层剥离。但蚀刻过程会形成不溶于水的二氧化硅和氟硅酸盐等物质析出，刻蚀废液经固液分离后产生大量的刻蚀废渣，属于危险废物，代码HW32，需交由具有危废处置资质单位处理。
[0003]近几年随着TFT
‑
LCD等产业在中国迅猛发展，新的玻璃减薄厂设立逐渐增多，蚀刻产生的废渣大量增加，其处理已经成为一个严重问题。目前行业中主要处理方法为石灰中和处置法，该方法利用过量添加的石灰乳化液与玻璃蚀刻废渣反应，中和废渣中的酸组分，将氟转化为氟化钙(CaF2)沉淀，经固液分离后进行填埋或资源化处置。但是在处理过程中，玻璃蚀刻废渣在石灰乳中溶解反应速度较慢，通常需搅拌3h以上才能满足固液分离进料条件，极大的限制了处理其的生产能力。同时，对于一般的危废处置单位，还会处理高浓度废酸(危废代码HW34)，废酸在处理过程中为避免温度过高爆沸溢出，高浓度废酸需稀释并降温后再进行中和反应，该过程费时且没有很好的利用稀释释放的热能。
[0004]综上所述，现有的玻璃蚀刻废渣处理存在效率低，产能难以满足需求的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高玻璃蚀刻废渣处理效率的处理方法。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]一种玻璃蚀刻废渣的处理方法，包括如下步骤：
[0008](1)将玻璃蚀刻废渣与石灰乳混合进行溶解中和反应；
[0009](2)向步骤(1)的反应体系中加入一定量的废酸，并充分搅拌反应，使体系温度迅速升高到一定温度，使玻璃蚀刻废渣完全溶解；
[0010](3)待玻璃蚀刻废渣完全溶解后，进行固液分离得到脱水污泥和滤液；
[0011](4)对步骤(3)得到的脱水污泥和滤液进行进一步的处理；
[0012]进一步的，所述玻璃蚀刻废渣含有H2SiF6、NH4HF2、HF、HNO3、H2SO4、氟硅酸盐、SiO2以及水；更进一步的，所述玻璃蚀刻废渣含有质量浓度为1％～15％H2SiF6、1％～10％NH4HF2、5％～20％HF、1％～5％HNO3、1％～5％H2SO4、5％～25％氟硅酸盐以及10％
‑
75％SiO2以及水；
[0013]进一步的，所述步骤(1)中，石灰乳质量浓度为1％～30％；
[0014]进一步的，所述步骤(1)中，石灰乳用量与玻璃蚀刻废渣质量比为1～100：1；更进
一步的，所述步骤(1)中，石灰乳用量与玻璃蚀刻废渣质量比为1～20：1；
[0015]进一步的，所述步骤(2)中，废酸至少含氢氟酸、硫酸、盐酸、硝酸、磷酸中的任意两种，且废酸中H
+
的浓度为0.001mol/L～30mol/L；
[0016]进一步的，所述步骤(2)中，废酸与玻璃蚀刻废渣质量比为0.01～100：1；更进一步的，所述步骤(2)中，废酸与玻璃蚀刻废渣质量比为0.1～50：1；进一步的，所述步骤(2)中，废酸与玻璃蚀刻废渣质量比为0.1～10：1；
[0017]进一步的，所述步骤(2)中，体系温度迅速升高到30～100℃；
[0018]进一步的，所述步骤(2)中，搅拌方式选自机械搅拌、液体回流搅拌或气体搅拌中的任意一种或多种；
[0019]进一步的，所述步骤(2)中，完全溶解的时间为60～240min；更进一步的，所述溶解时间为80～220min；更进一步的，所述溶解时间为100～160min；
[0020]进一步的，所述步骤(3)中，固液分离方法选自压滤、抽滤或离心后过滤；
[0021]进一步的，所述步骤(4)中，脱水污泥采用填埋或其它资源化处理方式进行处理；
[0022]进一步的，所述步骤(4)中，滤液继续用于石灰乳配制或采用其它常规方法处理。
[0023]有益效果
[0024]本专利技术利用废酸稀释和中和反应所放出的热量使体系温度升高，温度升高能够明显的提高玻璃蚀刻废渣在石灰乳中的溶解速率，有效的提高了生产效率。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有以下的一些优点：
[0026]1、工艺方法简单，工艺效率较高。玻璃蚀刻废渣为固态的酸性混合物，其溶解时间可认为等价于中和反应时间，但是一般处理条件下，由于废渣中二氧化硅水合物包裹，并且无法进行有效的破碎，因此溶解时间较长。而本专利利用废酸加入的稀释热和中和反应热来提高溶解温度，加快废渣溶解，从而提升反应速度。利用废酸与石灰乳中和反应、以及稀释所放出的热量使反应体系温度升高，明显提高玻璃蚀刻废渣的溶解反应速率，缩短反应时间，节约热能；
[0027]2、石灰投加量需满足与玻璃蚀刻废渣和硫酸，废酸和玻璃蚀刻废渣分别为液态和固态的酸性混合物，为危废处置单位物化处理单元典型的处理对象，因而废酸获取较为容易，本专利技术技术方案可以同步处理废酸，减少了单独处理废酸的步骤，节约了处理废酸时防爆沸的稀释冷却时间，节约步骤并能释放热能，显著提高生产效率，有效提高产能。
具体实施方式
[0028]具体的实施过程投加比例计算过程如下：石灰投加量需满足与玻璃蚀刻废渣和硫酸中和反应，最终pH为中性6
‑
9，废酸投加量为使反应体系温度升高到指定温度，用于温度升高的热量来自于废酸的稀释热和中和反应热。中和热依据H
+
和OH
‑
反应放热57.4kJ/mol计算，温升可近似以体系中水温升高计。
[0029]以下结合实施例对本专利技术作进一步说明。本实施例在以本专利技术技术方案前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体操作流程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0030]对比例1
[0031]向烧杯1、2、3、4、5中分别加入玻璃蚀刻废渣质量3.3倍、浓度为15wt％；质量2.5
倍、浓度为20wt％；质量2倍、浓度为25％的石灰乳；质量3.8倍、浓度为20％的石灰乳；质量3.53倍、浓度为20％的石灰乳。在室温25℃下机械搅拌，完全溶解所需时间分别为275min、308min、350min、320min、330min。
[0032]实施例1
[0033]一种玻璃蚀刻废渣的处理方法，包括如下步骤：
[0034](1)将玻璃蚀刻废渣加入到石灰乳中，混合进行溶解中和反应，其中，所述玻璃蚀刻废渣由1％～15％H2SiF6、1％～10％NH4HF2、5％～20％HF、1％～5％HNO3、1％～5％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃蚀刻废渣的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将玻璃蚀刻废渣与石灰乳混合进行溶解中和反应；(2)向步骤(1)的反应体系中加入一定量的废酸，并充分搅拌反应，使体系温度迅速升高到一定温度，使玻璃蚀刻废渣完全溶解；(3)待玻璃蚀刻废渣完全溶解后，进行固液分离得到脱水污泥和滤液；(4)对步骤(3)得到的脱水污泥和滤液进行进一步的处理。2.根据权利要求1所述玻璃蚀刻废渣的处理方法，其特征在于，所述玻璃蚀刻废渣含有H2SiF6、NH4HF2、HF、HNO3、H2SO4、氟硅酸盐、SiO2以及水；进一步的，所述玻璃蚀刻废渣含有质量浓度为1％～15％H2SiF6、1％～10％NH4HF2、5％～20％HF、1％～5％HNO3、1％～5％H2SO4、5％～25％氟硅酸盐、10％
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75％SiO2以及水。3.根据权利要求1所述玻璃蚀刻废渣的处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，石灰乳质量浓度为1％～30％。4.根据权利要求1所述玻璃蚀刻废渣的处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，石灰乳用量与玻璃蚀刻废渣质量比为1～100：1；更进一步的，所述步骤(1)中，石灰乳用量与玻璃蚀刻废渣质量比为1～20：1。5.根据权利要求1所述玻璃蚀刻废渣的处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，废酸至少含氢氟酸、硫酸、盐酸、硝酸、磷酸中的任意两种，所述废酸中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳明，张栋，李武东，邹锦林，
申请(专利权)人：上海市政工程设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：