一种电子废液中双氧水去除剂的制法及处理双氧水的方法技术

本发明专利技术公开了一种电子废液中双氧水去除剂的制法及处理双氧水的方法，该双氧水去除剂的制法为：制备硫酸氧钛溶液，与PVP溶液混合得混合液；将多晶硅粉末浸泡于混合液中，锻烧，制得四价钛负载多晶硅纳米粉末；然后将水相流变改性助剂、非离子表面活性剂A、B混合后，加入四价钛负载多晶硅粉末，制得液态金属活性催化剂。处理双氧水的方法为：将双氧水去除剂添加至待处理的电子废液中，加热，进行催化氧化反应使双氧水浓度降低，然后对处理后的电子废液降温，排出；所述双氧水去除剂的添加量为2～5mg/L，本发明专利技术的方法制备的双氧水去除剂在处理晶圆废酸性清洗液时添加量少，与其他工艺添加金属盐相比，加药量减少15至200倍。加药量减少15至200倍。加药量减少15至200倍。

【技术实现步骤摘要】
一种电子废液中双氧水去除剂的制法及处理双氧水的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于处理废液的溶剂的制备方法及应用，尤其涉及一种处理酸性清洗液的反应药剂的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]电子行业在晶圆清洗制程中采用硫酸及双氧水混和溶液，其中硫酸浓度在 40％～75％，双氧水则在1％～10％，作为表面有机物及残留金属清洗剂。清洗后废液中仍保有高浓度的硫酸及双氧水，而由于两者的化学特性，硫酸将与双氧水产生过一硫酸结构，在此结构下的双氧水将难以自行降解，当接触到高温时将缓慢释放氧气，具有爆炸的风险。
[0003]为杜绝上述风险，酸性清洗剂须将过一硫酸结构破坏，将双氧水还原为氧气及水。目前普遍采用的处理方法为批次盐酸/硝酸氧化法，透过高浓度盐酸/硝酸添加于酸性清洗剂中，并加热溶液，产生次氯酸&氯气/二氧化氮等具高度氧化性物质，与溶液中双氧水进行反应，最终将双氧水浓度降低至5000mg/L以下，以达到委外清运标准。
[0004]批次盐酸/硝酸氧化法存在以下缺点：(1)盐酸/硝酸添加量大，需要添加双氧水浓度的10～50％；(2)盐酸/硝酸所产生的次氯酸&氯气/二氧化氮等具有高度氧化性物质，对于设备材质及施工质量高，常导致设备管道衔接处发生泄漏。 (3)盐酸/硝酸氧化法在废液残留大量氯离子以及硝酸根离子，造成废液二次污染；(4)批次法反应效率低，使得同占地面积下，单位处理废液量远低于连续处理工艺，其处理量可差至2倍以上，同时也增加工艺系统建设成本。

技术实现思路
r/>[0005]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种添加量小、去除效果好的电子废液中双氧水去除剂的制备方法；
[0006]本专利技术的第二个目的是提供一种利用上述方法制备的双氧水去除剂处理电子废液中双氧水的方法。
[0007]技术方案：本专利技术所述的电子废液中双氧水去除剂的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)将硫酸氧钛固体粉末加入到热浓硫酸中，得到硫酸氧钛溶液；
[0009](2)将硫酸氧钛溶液加入到PVP溶液中，得负载用混合溶液；
[0010](3)将多晶硅粉末浸泡于负载用混合溶液中，锻烧，制得四价钛负载多晶硅纳米粉末；
[0011](4)将水相流变改性助剂、非离子表面活性剂A、非离子表面活性剂B混合后，加入四价钛负载多晶硅粉末，混合后制得液态金属活性催化剂；
[0012]所述水相流变改性助剂为羟乙基纤维素醚、羟丙基纤维素或碱溶胀非缔合型增稠剂；当所述水相流变改性助剂为碱溶胀非缔合型增稠剂时，还包括氨水或黄原胶；所述非离子表面活性剂A为辛基酚与环氧乙烷缩合物、聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚或脂肪醇与环氧乙烷缩合物中的任一种；所述非离子表面活性剂B 为聚乙二醇、司盘80或吐温60。
[0013]其中，步骤(1)中，硫酸氧钛溶液的浓度为50～70wt％；所述浓硫酸加热至120℃～130℃；硫酸氧钛固体粉末的添加量为600～1200g/L H2SO4。
[0014]其中，步骤(2)中，硫酸氧钛溶液与PVP溶液的质量比为3:20～5:22。
[0015]其中，步骤(3)中，煅烧的温度为660～760℃，时间为20～50min，加热速率为100℃/30min。
[0016]其中，步骤(4)中，所述四价钛负载多晶硅粉末与水相流变改性助剂、非离子表面活性剂A、非离子表面活性剂B的质量比为70:8:10:10～90:15:20:30。
[0017]利用上述方法制备的双氧水去除剂处理电子废液中双氧水的方法，包括以下步骤：将双氧水去除剂添加至待处理的电子废液中，加热，进行催化氧化反应，降低双氧水浓度，然后对处理后的回收液降温，排出。
[0018]其中，所述双氧水去除剂的添加量为2～5mg/L。所述加热的温度为110
‑
130℃，反应的时间为1
‑
5min。对处理后的电子废液进行浓缩，以提高电子废液中的硫酸浓度。具体的，硫酸浓度由50～55wt％提升至55～63wt％。
[0019]其中，处理电子废液中双氧水的方法的具体步骤为：
[0020](1)将双氧水去除剂与待处理的电子废液输送至混合器内充分混合，对混合器内的混合液进行换热使混合液升温，发生催化氧化反应，降低双氧水浓度；
[0021](2)对处理后的回收液进行换热，所述换热使回收液温度降低，同时使待处理的电子废液温度升高；
[0022](3)将降温后的回收液排出。
[0023]其中，对处理后的回收液进行双氧水浓度检测，若合格则排出，若不合格，则对回收液进行循环处理。
[0024]其中，处理后的回收液与反应产生的气体分离。反应产生的气体经洗涤后排出。
[0025]作为进一步优选的方案，上述利用双氧水去除剂处理电子废液中双氧水的方法使用的装置包括微通道热回收反应装置；所述微通道热回收反应装置包括反应区、位于反应区两侧的热回收层，所述反应区由多个相互连通的腔室排列而成，所述腔室包括嵌套设置的内腔体和外腔体，所述内腔体和外腔体之间围城的区域形成供流体流通的通道，进入所述腔室的流体在通道入口处分流，在通道出口处汇流。
[0026]其中，所述内腔体在通道出口处的轮廓为弧形。所述外腔体的轮廓为菱形；所述内腔体的轮廓为倒三角形，所述菱形与倒三角形共顶点，形成通道入口，相对的一侧为通道出口。
[0027]其中，所述菱形的两条对角线的长度比为1.8～2.2:1。所述内腔体靠近通道出口处的截面长度为菱形的短对角线长度的比值为1.8～2.2:1。所述通道出口的宽度与倒三角形的底边直线长度的比值为1.8～2.2:1。
[0028]其中，所述微通道热回收反应装置由碳化硅材料制成。
[0029]其中，所述微通道热回收反应装置的入口分别与废液收集槽、反应药剂连通，所述微通道热回收反应装置的出口分别连接有用于对热回收过程中产生的气体进行洗涤的气体洗涤装置、用于对产生的浓缩蒸发装置、降温装置，与降温装置连接的回收液收集槽。
[0030]其中，利用上述装置处理电子废液中双氧水的方法的具体步骤为：
[0031](1)将双氧水去除剂与待处理的电子废液输送至反应区内混合，
[0032]向热回收层内通入热媒，对反应区内的混合液加热，发生催化氧化反应；
[0033](2)处理后的回收液与反应产生的气体分离，回收液进入浓缩蒸发装置内浓缩，气体经气体洗涤装置处理后排出；
[0034](3)浓缩后的回收液进入热回收层内作为热媒，与反应区内待处理的电子废液进行换热；
[0035](4)从热回收层出来的回收液经过降温装置进一步降温，若回收液中双氧水浓度若合格则排出，若不合格，则对回收液进行循环处理。
[0036]反应原理：活性金属中的四价钛与双氧水产生催化复反应，过程中产生大量羟自由以及超氧基等。自由基会攻击双氧水使其氧化成水产生羟超氧自由基，羟超氧自由、超氧基及羟自由基则将四价钛还原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子废液中双氧水去除剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将硫酸氧钛固体粉末加入到热浓硫酸中，得到硫酸氧钛溶液；(2)将硫酸氧钛溶液加入到PVP溶液中，得负载用混合溶液；(3)将多晶硅粉末浸泡于负载用混合溶液中，锻烧，制得四价钛负载多晶硅纳米粉末；(4)将水相流变改性助剂、非离子表面活性剂A、非离子表面活性剂B混合后，加入四价钛负载多晶硅粉末，混合后制得液态金属活性催化剂，即为所述电子废液中双氧水去除剂；所述水相流变改性助剂为羟乙基纤维素醚、羟丙基纤维素或碱溶胀非缔合型增稠剂；当所述水相流变改性助剂为碱溶胀非缔合型增稠剂时，还包括氨水或黄原胶；所述非离子表面活性剂A为辛基酚与环氧乙烷缩合物、聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚或脂肪醇与环氧乙烷缩合物中的任一种；所述非离子表面活性剂B为聚乙二醇、司盘80或吐温60。2.根据权利要求1所述的电子废液中双氧水去除剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述四价钛负载多晶硅粉末与水相流变改性助剂、非离子表面活性剂A、非离子表面活性剂B的质量比为70:8:10:10～90:15:20:30。3.根据权利要求1所述的电子废液中双氧水去除剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，硫酸氧钛溶液与PVP溶液的质量比为3:20～5:22。4.根据权利要求1所述的处理酸性清洗液的反应药剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，煅烧的温度为660～760℃，时间为20～50min。5.根据权利要求1所述的电子废液中双氧水去除剂的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊江磊，申季刚，罗嘉豪，张旭初，张浩，褀丹娜，于红，
申请(专利权)人：江苏中电创新环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：