一种废铝蚀刻液回收装置及废铝蚀刻液回收方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及了一种不需要分离铝蚀刻废液中的磷酸、硝酸和醋酸，直接去除其中的铝离子的回收装置和方法。所述回收装置包括废液循环罐、铝离子吸收罐、第一氮气罐、第二氮气罐、纯水罐和废水罐，其为一种简单的可循环反应设备、方便快速通过三次吸附的从铝蚀刻废液中去除铝离子，回收蚀刻液，得到的混酸溶液在精馏后可以直接作为蚀刻液进行下次生产，节约了原料成本和废弃物处置成本。料成本和废弃物处置成本。料成本和废弃物处置成本。

【技术实现步骤摘要】
一种废铝蚀刻液回收装置及废铝蚀刻液回收方法


[0001]本专利技术涉及蚀刻液的回收、利用，特别涉及一种废铝蚀刻液回收装置及废铝蚀刻液回收方法。

技术介绍

[0002]在制造集成电路的光刻工艺中，使用蚀刻液对基板进行蚀刻形成电路图案。只要能保持蚀刻性能，就会重复使用蚀刻液，但是随着使用次数的增加，蚀刻溶液中包含的金属离子浓度会增加，而且在特定临界浓度以上发生金属析出到阳极反射膜上的问题。液晶显示器的制备过程中产生的大量废铝蚀刻液。废铝蚀刻液含有大量有毒有害物质，列入了《国家危险废物名录》，属于危险废物(废物代码：397
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007
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34)，若不有效合理处置，不仅导致浪费资源，也会造成环境污染和人体健康危害。因此，有效处置利用废铝蚀刻液势在必行。
[0003]铝蚀刻液蚀刻过程中，使用过的高浓度铝蚀刻液通过蚀刻机台自带的收集系统重复回用，当其浓度难以满足工艺要求时，再通过铝蚀刻废液收集系统将铝蚀刻废液通过管道系统回收到废液罐。废铝刻蚀液主要成分是磷酸、硝酸、醋酸混合液，废铝蚀刻液由于属于危险废物，目前常见处置方式为：
[0004]将铝蚀刻废液进行减压蒸馏，利用分馏方式将磷酸与醋酸和硝酸分离开；蒸馏分离后的磷酸经过专用设备过滤，滤去机械杂质，加蒸馏水调节比重，得到浓度85％的工业磷酸；将蒸馏出的醋酸和硝酸的混合酸再进行进一步的分离后再重新利用。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，本申请提供了一种不需要分离铝蚀刻废液中的磷酸、硝酸和醋酸，直接去除其中的铝离子的回收装置和方法。可以采用简单的设备、方便快速的从铝蚀刻废液中回收蚀刻液，节约了工艺成本，避免了原料的浪费，环境的污染，节能环保，具有经济和社会价值。
[0006]本申请首先提供了一种废铝蚀刻液回收装置，所述装置包括废液循环罐、铝离子吸收罐、第一氮气罐、第二氮气罐、纯水罐和废水罐；所述废液循环罐的顶部与所述铝离子吸收罐的顶部通过设置有第一阀门的管路相连；所述废液循环罐的底部通过设置有第二阀门的管路与所述铝离子吸收罐的底部相连；所述第一氮气罐与所述铝离子吸收罐的顶部通过设置有第三阀门的管路相连；所述纯水罐与所述铝离子吸收罐的顶部通过设置有第四阀门的管路相连；所述废水罐与所述铝离子吸收罐的底部通过设置有第五阀门的管路相连，所述第二氮气罐与所述铝离子吸收罐的底部通过设置有第六阀门的管路相连。
[0007]区别于现有技术，上述技术方案提供了一种简单的可循环反应设备、方便快速的从铝蚀刻废液中回收蚀刻液，节约了工艺成本，避免了原料的浪费，环境的污染，节能环保，具有经济和社会价值。
[0008]在一些实施例中，所述铝离子吸收罐中设置有T
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62MP树脂。T
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62MP树脂为北京科海思的产品，可再在酸性环境中去除阳离子的性质，并且易于从混合的产品中分离出来的
目的。MP除铝树脂特别适用于用酸性环境中铝(铝阳极反应)，铁，铜等阳离子的去除回收，反应速度快，去除程度高。
[0009]在一些实施例中，所述铝离子吸收罐中还设置有RCX
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5143树脂。RCX
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5143树脂为北京科海思的产品，可用于吸附脱除铝蚀刻液中微量钼金属离子，进一步的提纯废液。
[0010]在一些实施例中，所述废液循环罐的底部通过设置有循环泵和第二阀门的管路与所述铝离子吸收罐的底部相连。由于液体从铝离子吸收罐底部进入，因此要通过循环泵，将废液循环罐中的液体输入铝离子吸收罐中。
[0011]本专利技术第二方面，还提供了一种废铝蚀刻液回收方法，采用本专利技术第一方面的废铝蚀刻液回收装置，包括以下步骤：
[0012]首次吸附：将废液循环罐中的废铝蚀刻液在设置有T
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62MP树脂的铝离子吸收罐中进行铝离子吸附，得到第一混合液；吸附完成后用氮气吹扫，将第一混合液通过管路排入废液循环罐中；再用纯水对T
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62MP树脂进行反冲洗，反冲洗完成后用氮气吹扫，将废水排入废水罐中；
[0013]二次吸附：将废液循环罐中的第一混合液在设置有T
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62MP树脂的铝离子吸收罐中进行铝离子吸附，得到第二混合液；吸附完成后用氮气吹扫，第二混合液通过管路排入废液循环罐中；用纯水对T
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62MP树脂进行反冲洗，反冲洗完成后用氮气吹扫，将废水排入废水罐中；
[0014]三次吸附：将废液循环罐中的第二混合液在设置有T
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62MP树脂的铝离子吸收罐中进行铝离子吸附，得到第三混合液；吸附完成后用氮气吹扫，第三混合液通过管路排入废液循环罐中；用纯水对T
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62MP树脂进行反冲洗，反冲洗完成后用氮气吹扫，将废水排入废水罐中；
[0015]精馏：将第三混合液进行精馏，得到回收蚀刻液。
[0016]区别于现有技术，上述技术方案采用废铝蚀刻液回收装置对进行了三次吸附，可基本清除废铝蚀刻液中的铝离子，得到的混酸溶液在精馏后可以直接作为蚀刻液进行下次生产，节约了原料成本和废弃物处置成本。
[0017]在一些实施例中，所述铝离子吸附时间为50
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70min。T
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62MP树脂在吸附50
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70min后，基本达到饱和状态。
[0018]在一些实施例中，所述氮气吹扫时间为2
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5min，所述反冲洗时间为50
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70min。首次通入氮气，起到增压的作用，可以将混合液压入废液循环罐，避免混合液的损失。第二次通入氮气，则可以将废液排入废水罐中，罐内可以保持干燥，避免液体残留。反冲洗为了恢复树脂的吸附离子功能。
[0019]在一些实施例中，所述回收装置的工作温度控制在10
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30℃。树脂在不同温度，对离子的吸附功能有变化。T
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62MP树脂在10
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30℃，对铝离子的吸附能力最强。
[0020]在一些实施例中，所述废铝蚀刻液的组分及质量百分比含量为：混酸50
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70％、铝离子1
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3％，余量为水；其中所述混酸包括60
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75质量份的磷酸、0
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5质量份的硝酸和5
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20质量份的醋酸。废铝蚀刻液还包括各种微量的重金属，钼金属。
[0021]在一些实施例中，所述回收蚀刻液的组分及质量百分比含量为：磷酸40
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65％、硝酸0
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5％、醋酸3
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15％，Al离子含量不超过500PPm。本技术方案中，最后得到的回收蚀刻液可直接再投入蚀刻生产中。
[0022]上述
技术实现思路
相关记载仅是本申请技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本申请的技术方案，进而可以依据说明书的文字记载的内容予以实施，并且为了让本申请的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废铝蚀刻液回收装置，其特征在于，所述装置包括废液循环罐、铝离子吸收罐、第一氮气罐、第二氮气罐、纯水罐和废水罐；所述废液循环罐的顶部与所述铝离子吸收罐的顶部通过设置有第一阀门的管路相连；所述废液循环罐的底部通过设置有第二阀门的管路与所述铝离子吸收罐的底部相连；所述第一氮气罐与所述铝离子吸收罐的顶部通过设置有第三阀门的管路相连；所述纯水罐与所述铝离子吸收罐的顶部通过设置有第四阀门的管路相连；所述废水罐与所述铝离子吸收罐的底部通过设置有第五阀门的管路相连，所述第二氮气罐与所述铝离子吸收罐的底部通过设置有第六阀门的管路相连。2.根据权利要求1所述的废铝蚀刻液回收装置，其特征在于，所述铝离子吸收罐中设置有T
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62MP树脂。3.根据权利要求2所述的废铝蚀刻液回收装置，其特征在于，所述铝离子吸收罐中还设置有RCX
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5143树脂用于吸附钼离子。4.根据权利要求1所述的废铝蚀刻液回收装置，其特征在于，所述所述废液循环罐的底部通过设置有循环泵和第二阀门的管路与所述铝离子吸收罐的底部相连。5.一种废铝蚀刻液回收方法，其特征在于，采用了权利要求1
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4任一所述的废铝蚀刻液回收装置，包括以下步骤：首次吸附：将废液循环罐中的废铝蚀刻液在设置有T
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62MP树脂的铝离子吸收罐中进行铝离子吸附，得到第一混合液；吸附完成后用氮气吹扫，将第一混合液通过管路排入废液循环罐中；再用纯水对T
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62MP树脂进行反冲洗，反冲洗完成后用氮气吹扫，将废水排入废水罐中；二次吸附：将废液循环罐中的第一混合液在设置有T
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62MP树脂的铝离子吸收罐中进行铝离子吸附，得到第二混合液；吸附完成后用氮气吹扫，第...

【专利技术属性】
技术研发人员：林秋玉，沈军，
申请(专利权)人：福建钰融科技有限公司，
类型：发明
国别省市：