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碲锌镉加工废水综合回收处理方法与流程

433   编辑:中冶有色技术网   来源:广东先导微电子科技有限公司  
2023-09-18 14:38:26


一种碲锌镉加工废水综合回收处理方法与流程

1.本发明属于晶片加工废水处理技术领域,具体涉及一种碲锌镉加工废水综合回收处理方法。

背景技术:

2.碲锌镉是宽禁带ii-vi族化合物半导体,可以看作是cdte和znte固溶而成的一种三元化合物半导体,具有原子序数大、禁带宽度大、电阻率高等优异的性能。通过调整碲锌镉中的zn含量调制不同晶格的碲锌镉,使其与任意组分的碲镉汞(hgcdte)材料的完全匹配,实现准同质外延,降低由于晶格失配造成的缺陷。

3.碲锌镉晶片的加工过程一般包含长晶、晶棒加工、切片、研磨、抛光和清洗等过程。在碲锌镉晶片生产过程中,一部分碲锌镉会进入加工废水或废渣中。如果加工废水或废渣直接进行排放,一方面重金属镉会污染水质,造成环境污染;另一方面,废水中含有的碲,其作为一种优良的半导体元素,如果不加以回收会造成极大的浪费。目前由于碲锌镉的研发工艺产生的工业废水一般先收集再集中处理。如果工业化批量生产后通过排水管道直接排放到污水处理池进行处理,这样的处理方式需要很大的用水量,造成碲的回收率低,重金属镉的处理成本也会增加;并且长期通过水管道排放容易造成管道的堵塞,增加维护的成本。因此,亟需一种碲锌镉加工废水的处理方法。

4.专利cn 107416778 a公开了一种从碲锌镉废料中回收碲的方法,包括如下步骤:s1:将碲锌镉废料破碎球磨过筛后,与水混合均匀,形成第一混合液;s2:向第一混合液中加入适量的氧化剂,升温至60-80℃,再缓慢滴加第一酸剂,形成第二混合液;s3:将第二混合液过滤,得到第一溶液和浸出渣;s4:浸出渣加第二酸剂再洗涤,洗涤后过滤得到2~3n碲产品。该专利技术主要用于处理纯的碲锌镉废料,直接将碲反应为固相单质从而与其它溶液相分离。涉及的反应过程如下3cd

x

zn

(1-x)

te+6hcl+naclo3=nacl+3xcdcl2+3(1-x)zncl2+3h2o+3te。然而对于碲锌镉加工过程中切片、抛光、多晶清洗、单晶清洗等废水中含有碳化硅等磨料,这些磨粒难以与酸和氧化剂反应,因此采用上述方法无法实现磨料的回收利用和碲分离。另外,对于碲锌镉加工过程中内圆锯、倒角等产生的含碲锌镉颗粒的废水,采用上述方法也难以实现分离回收利用。

技术实现要素:

5.针对以上现有技术存在的缺点和不足之处,本发明的目的在于提供一种碲锌镉加工废水综合回收处理方法。本发明处理方法可同时实现碲锌镉加工过程中内圆锯、倒角、切片、抛光、多晶清洗、单晶清洗等废水的综合分离回收处理。实现了镉和碲废水的富集,方便回收;同时处理后的净化水达到生产用水的标准。

6.本发明目的通过以下技术方案实现:

7.一种碲锌镉加工废水综合回收处理方法,包括如下处理步骤:

8.(1)将内圆锯、倒角产生的含碲锌镉颗粒的废水在调节池内调节ph,然后进入混凝

池内进行絮凝处理,再通过絮凝沉淀池沉淀,沉淀相进行污泥处理后,废水回流,固相碲锌镉微粒进行集中提纯处理;

9.(2)将切片、抛光、多晶清洗、单晶清洗和清洗产生的废水在反应沉淀池中通入酸性溶液和氧化物进行反应处理,经沉淀反应后废水回流,固相磨料进行回收再利用;

10.(3)将步骤(1)絮凝沉淀池处理后的废水和步骤(2)反应沉淀池处理后的废水加药调节ph至中性后流入清水池,通过保安过滤器后经高压泵进入ro处理系统,处理后的淡水利用生产用水水箱收集后供给生产用水,所得浓水集中进行镉和碲提纯处理。

11.进一步地,步骤(1)中所述调节ph是指采用酸性溶液调节ph为5~7。

12.进一步地,步骤(1)中所述絮凝处理采用无机高分子絮凝剂进行絮凝处理。优选地,所述无机高分子絮凝剂为聚合氯化铁。

13.进一步地,步骤(2)中所述酸性溶液为盐酸、醋酸和草酸溶液中的至少一种。

14.进一步地,步骤(2)中所述氧化物为双氧水或臭氧。

15.进一步地,步骤(3)中所述加药调节ph采用氢氧化钠、氢氧化钾等碱性药液。

16.进一步地,步骤(3)中所述提纯处理采用湿法化学提纯。

17.本发明原理为:内圆锯、倒角产生的含碲锌镉颗粒的废水经调节ph后进行絮凝处理,在絮凝剂的作用下,将悬浮在废水中的碲锌镉微粒聚合沉降,碲锌镉微粒作为沉淀相再集中进行提纯处理。切片、抛光、多晶清洗、单晶清洗和清洗产生的废水会有碳化硅等磨粒,在反应沉淀池中通入酸性溶液和氧化物进行反应处理,将一些微小的碲锌镉颗粒变为可溶的盐,涉及的反应过程为cd

x

zn(

1-x

)te+3h2c2o4+12h2o2=xcdc2o4+(1-x)znc2o4+te(c2o4)2+12h2o,而碳化硅等磨粒不反应作为固相回收利用。絮凝沉淀池处理后的废水和酸性氧化处理后的废水含有溶解的碲和镉元素,调节ph至中性后进入ro系统处理,处理后的淡水满足生产用水,所得浓水集中进行镉和碲提纯处理。

18.与现有技术相比,本发明的有益效果是:

19.(1)利用本发明的处理方法避免了碲锌镉加工废水长期存放占用库存,实现了镉和碲废水的分离富集,方便回收,同时处理后的净化水达到生产用水的标准。

20.(2)本发明处理方法可同时实现碲锌镉加工过程中内圆锯、倒角、切片、抛光、多晶清洗、单晶清洗等废水的综合分离回收处理。

附图说明

21.图1为本发明实施例中一种碲锌镉加工废水综合回收处理方法的工艺流程图。

具体实施方式

22.下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。

23.实施例1

24.本实施例的一种碲锌镉加工废水综合回收处理方法,所述处理方法的工艺流程图如图1所示。具体处理步骤如下:

25.(1)将内圆锯、倒角产生的含碲锌镉颗粒的废水在调节池内用酸性溶液调节ph为6.5,然后进入混凝池内,向混凝池中加入聚合氯化铁进行沉积,再通过絮凝沉淀池沉淀,沉

淀相进行污泥处理后,废水回流,固相碲锌镉微粒进行集中提纯处理。

26.(2)将切片、抛光产生的废水在反应沉淀池中通入5%的草酸溶液和双氧水进行反应处理,经沉淀反应后一部分废水回流,沉淀相磨料进行回收再利用;多晶清洗、单晶清洗和清洗产生的废水直接加入到切片或抛光产生的废水中一同进行处理。

27.(3)将步骤(1)絮凝沉淀池处理后的废水和步骤(2)反应沉淀池处理后的废水加10%的氢氧化钠溶液调节ph至中性后流入清水池,通过保安过滤器后经高压泵进入ro处理系统,处理后的淡水利用生产用水水箱收集后供给生产用水;产生的浓水中含有高浓度的镉和碲,利用湿法化学进行提纯。

28.本实施例ro系统处理前后水中镉和碲浓度如下表1所示。

29.表1

[0030][0031]

由表1结果可知,本发明方法实现了镉和碲废水的分离富集,方便回收,同时处理后的净化水达到生产用水的标准。

[0032]

实施例2

[0033]

本实施例的一种碲锌镉加工废水综合回收处理方法,所述处理方法的工艺流程图如图1所示。具体处理步骤如下:

[0034]

(1)将内圆锯、倒角产生的含碲锌镉颗粒的废水在调节池内用酸性溶液调节ph为5.5,然后进入混凝池内,向混凝池中加入聚合氯化铁进行沉积,再通过絮凝沉淀池沉淀,沉淀相进行污泥处理后,废水回流,固相碲锌镉微粒进行集中提纯处理。

[0035]

(2)将切片、抛光产生的废水在反应沉淀池中通入5%的盐酸溶液和臭氧进行反应处理,经沉淀反应后一部分废水回流,沉淀相磨料进行回收再利用;多晶清洗、单晶清洗和清洗产生的废水直接加入到切片或抛光产生的废水中一同进行处理。

[0036]

(3)将步骤(1)絮凝沉淀池处理后的废水和步骤(2)反应沉淀池处理后的废水加10%的氢氧化钾溶液调节ph至中性后流入清水池,通过保安过滤器后经高压泵进入ro处理系统,处理后的淡水利用生产用水水箱收集后供给生产用水;产生的浓水中含有高浓度的镉和碲,利用湿法化学进行提纯。

[0037]

本实施例ro系统处理前后水中镉和碲浓度如下表2所示。

[0038]

表2

[0039][0040]

由表2结果可知,本发明方法实现了镉和碲废水的分离富集,方便回收,同时处理后的净化水达到生产用水的标准。

[0041]

上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。技术特征:

1.一种碲锌镉加工废水综合回收处理方法,其特征在于,包括如下处理步骤:(1)将内圆锯、倒角产生的含碲锌镉颗粒的废水在调节池内调节ph,然后进入混凝池内进行絮凝处理,再通过絮凝沉淀池沉淀,沉淀相进行污泥处理后,废水回流,固相碲锌镉微粒进行集中提纯处理;(2)将切片、抛光、多晶清洗、单晶清洗和清洗产生的废水在反应沉淀池中通入酸性溶液和氧化物进行反应处理,经沉淀反应后废水回流,固相磨料进行回收再利用;(3)将步骤(1)絮凝沉淀池处理后的废水和步骤(2)反应沉淀池处理后的废水加药调节ph至中性后流入清水池,通过保安过滤器后经高压泵进入ro处理系统,处理后的淡水利用生产用水水箱收集后供给生产用水,所得浓水集中进行镉和碲提纯处理。2.根据权利要求1所述的一种碲锌镉加工废水综合回收处理方法,其特征在于,步骤(1)中所述调节ph是指采用酸性溶液调节ph为5~7。3.根据权利要求1所述的一种碲锌镉加工废水综合回收处理方法,其特征在于,步骤(1)中所述絮凝处理采用无机高分子絮凝剂进行絮凝处理。4.根据权利要求3所述的一种碲锌镉加工废水综合回收处理方法,其特征在于,所述无机高分子絮凝剂为聚合氯化铁。5.根据权利要求1所述的一种碲锌镉加工废水综合回收处理方法,其特征在于,步骤(2)中所述酸性溶液为盐酸、醋酸和草酸溶液中的至少一种。6.根据权利要求5所述的一种碲锌镉加工废水综合回收处理方法,其特征在于,步骤(2)中所述氧化物为双氧水或臭氧。7.根据权利要求1所述的一种碲锌镉加工废水综合回收处理方法,其特征在于,步骤(3)中所述加药调节ph采用氢氧化钠、氢氧化钾碱性药液。8.根据权利要求1所述的一种碲锌镉加工废水综合回收处理方法,其特征在于,步骤(3)中所述提纯处理采用湿法化学提纯。

技术总结

本发明属于晶片加工废水处理技术领域,公开了一种碲锌镉加工废水综合回收处理方法。所述方法包括将内圆锯、倒角产生的含碲锌镉颗粒的废水调节pH后进行絮凝处理,再通过絮凝沉淀池沉淀,沉淀相进行污泥处理后,废水回流,固相碲锌镉微粒进行集中分离与提纯处理;将切片、抛光、多晶清洗、单晶清洗和清洗产生的废水在反应沉淀池中通入酸性溶液和氧化物进行反应处理,经沉淀反应后废水回流,沉淀相磨料进行回收再利用;将絮凝沉淀池处理后的废水和反应沉淀池处理后的废水调节pH至中性后流入清水池,然后经RO处理系统,处理后的淡水收集后供给生产用水。本发明处理方法可同时实现碲锌镉加工过程中多种废水的综合分离回收处理。加工过程中多种废水的综合分离回收处理。加工过程中多种废水的综合分离回收处理。

技术研发人员:刘火阳 宋向荣 马金峰 周铁军 唐林锋 廖和杰

受保护的技术使用者:广东先导微电子科技有限公司

技术研发日:2021.12.30

技术公布日:2022/4/12
声明:
“碲锌镉加工废水综合回收处理方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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碲锌 废水处理
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