和hf混合液的設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及太陽電池清洗液的回收領(lǐng)域，具體涉及一種從晶硅太陽電池廢酸液中回收HNO3和HF混合液的設(shè)備和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]多晶硅太陽電池的清洗工藝分為前清洗和后清洗，前清洗的目的是制絨，后清洗的目的是刻蝕PN節(jié)邊緣。前清洗和后清洗的主要藥液是HNO3和HF的混合溶液即酸液，對表面硅片進行腐蝕。在生產(chǎn)的過程中，酸槽藥液的添加，分為初次配液和生產(chǎn)過程中的自動補加。其中，自動補加的藥液一旦多出機臺的設(shè)定值，就會把槽體內(nèi)多余的酸液當作廢液排掉。例如:目前湖北天合公司使用的捷佳創(chuàng)清洗機臺，前清洗和后清洗因為藥液補償?shù)脑?，制絨槽或刻蝕槽每天要排出200L-300L的廢酸液。按照前清洗5臺設(shè)備，后清洗5臺設(shè)備，每天排出2000L-3000L的廢酸液。并且，在正常生產(chǎn)過程中，藥液壽命到期時，還需要全面更換機臺藥液，也會排出大量廢酸液，理論計算表明，清洗酸液的利用率僅為10%-20%。
[0003]大量的酸液作為廢液排出，增加了制成成本，并且在廢液的處理過程中，浪費大量的人力物力，造成經(jīng)濟損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種從晶硅太陽電池廢酸液中回收HNO3和HF混合液的設(shè)備和方法，統(tǒng)一回收晶硅太陽電池前清洗和后清洗工藝排放的廢酸液中的HN03/HF酸，經(jīng)濃硫酸反應(yīng)后取上清液進行減壓蒸餾，然后經(jīng)過工藝配比調(diào)試，回收到外圍酸液存儲罐，再次投入生產(chǎn)使用，可以大量節(jié)省太陽電池制造過程中清洗酸液的用量，并且可以大幅度降低清洗制成的成本，并減少太陽電池制造過程中廢酸液對環(huán)境的污染。
[0005]—種從晶硅太陽電池廢酸液中回收HNO3和HF混合液的方法，包括步驟:
(1)收集晶硅太陽電池前清洗和后清洗工藝排放的廢酸液；
(2)在攪拌的條件下，向所述廢酸液中滴加濃硫酸，濃硫酸滴加完后再攪拌1min-30min，靜置沉淀后取上清液;所述上清液經(jīng)加熱蒸餾，冷凝蒸汽得到回收液，分析回收液中HNO3和HF的摩爾比，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整HNO3和HF的摩爾比至所需值，得到用于晶硅太陽電池前清洗和后清洗工藝的HNO3和HF混合液。
[0006]所述方法能夠?qū)崿F(xiàn)對晶硅太陽電池前清洗的制絨槽和后清洗的刻蝕槽排出的酸性廢液(即HNO3和HF混合溶液)統(tǒng)一回收，然后統(tǒng)一處理，再進行工藝配比調(diào)試，達到生產(chǎn)需求。
[0007]步驟(2)中，加入濃硫酸的目的是提供高酸性的條件，將廢液中的雜質(zhì)和部分離子以硫酸鹽的形式沉淀，然后利用硫酸和硝酸沸點和揮發(fā)性的不同(即蒸餾溫度的不同)，蒸餾回收HNO3和HF。
[0008]為了達到更好的發(fā)明效果，作以下優(yōu)選:
步驟(2 )中，所述濃硫酸的用量為廢酸液體積的10%-40%。
[0009]所述濃硫酸的質(zhì)量百分濃度大于等于70%。
[0010]所述加熱蒸餾采用加熱減壓蒸餾。
[0011]所述加熱蒸餾的溫度為120°C_140°C，壓力為0.8MPa _1.2MPa。
[0012]所述加熱蒸餾的過程中可以通入氮氣，以加速蒸餾速度和提高蒸餾濃度。
[0013]所述冷凝蒸汽得到的回收液為HNO3和HF的混合溶液，摩爾配比僅需要簡單的從新調(diào)整至晶硅太陽電池前清洗和后清洗工藝中所用HNO3和HF混合液的摩爾配比后即可再次投入生產(chǎn)使用。
[0014]一種從晶硅太陽電池廢酸液中回收HNO3和HF混合液的設(shè)備，包括依次通過管道連接的用于向所述廢酸液中滴加濃硫酸并靜置沉淀的攪拌沉淀罐、用于對攪拌沉淀罐中排出的上清液加熱蒸餾的蒸壓釜、用于冷凝蒸壓釜中蒸汽的冷凝器和用于存儲冷凝器中回收液的回收液暫存罐。所述設(shè)備的用途是回收利用晶硅太陽電池前清洗的制絨槽和后清洗的刻蝕槽排出的酸性廢液(即HNO3和HF混合溶液)。
[0015]為了達到更好的發(fā)明效果，作以下優(yōu)選:
所述設(shè)備還包括用于儲存濃硫酸的濃硫酸存儲罐、用于儲存廢酸液的廢酸液存儲罐和外圍酸液存儲罐;所述攪拌沉淀罐的頂部分別與濃硫酸存儲罐的底部、廢酸液存儲罐的底部通過管道連接;所述外圍酸液存儲罐與回收液暫存罐通過管道連接。
[0016]所述蒸壓釜內(nèi)的蒸餾溫度為120°C_140°C，壓力為0.8MPa _1.2MPa，包含但是并不限于此范圍。
[0017]所述攪拌沉淀罐的材料選用玻璃鋼，包含但是并不限于此范圍。所述蒸壓釜的內(nèi)壁材料選用哈氏合金或者聚四氟乙烯，包含但是并不限于此范圍。所述冷凝器、回收液暫存罐、外圍酸液存儲罐以及蒸餾回收的管道的材質(zhì)選用玻璃、玻璃鋼、聚碳酸酯(PC)樹脂或其它非金屬耐高溫材料中的一種，嚴格避免金屬離子對回收液的污染。所述冷凝器、回收液暫存罐、外圍酸液存儲罐以及蒸餾回收的管道四者的材質(zhì)可以相同也可以不同。
[0018]所述蒸壓釜的加熱方式可選用導熱油加熱、電阻絲加熱或者其它加熱方式，包含但并不限于此方式。
[0019]所述廢酸液存儲罐設(shè)有第一進口和第二進口，第一進口用于與晶硅太陽電池前清洗的制絨槽的廢酸液排出口連接，第二進口用于與晶硅太陽電池后清洗的刻蝕槽的廢酸液排出口連接。
[0020]所述外圍酸液存儲罐設(shè)有HNO3入口、HF入口和取樣口 ；ΗΝ03入口、HF入口分別用于添加HNO3和HF，對回收液中HNO3和HF的摩爾配比進行調(diào)整;取樣口用于采集回收液用以進行回收液中HNO3和HF的摩爾配比的分析。所述外圍酸液存儲罐可并列設(shè)置多個，方便配制不同摩爾配比的HNO3和HF混合溶液進行儲備。
[0021]所述管道上設(shè)置有栗，用于輸送液體。
[0022]本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明從晶硅太陽電池廢酸液中回收HNO3和HF混合液的設(shè)備和方法，能夠?qū)崿F(xiàn)對晶硅太陽電池前清洗和后清洗工藝排放的廢酸液的統(tǒng)一回收，然后統(tǒng)一處理，回收到外圍酸液存儲罐，再進行工藝配比調(diào)試，達到生產(chǎn)需求再次投入生產(chǎn)使用，可以大量節(jié)省太陽電池制造過程中清洗酸液的用量，并且可以大幅度降低清洗制成的成本，并減少太陽電池制造過程中廢酸液對環(huán)境的污染。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明從晶硅太陽電池廢酸液中回收HNO3和HF混合液的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0025]實施例1
如圖1所示，從晶硅太陽電池廢酸液中回收HNO3和HF混合液的設(shè)備包括依次通過管道連接的用于向廢酸液中滴加濃硫酸并靜置沉淀的攪拌沉淀罐3、用于對攪拌沉淀罐3中排出的上清液加熱蒸餾的蒸壓釜4、用于冷凝蒸壓釜4中蒸汽的冷凝器5和用于存儲冷凝器5中回收液的回收液暫存罐6。該設(shè)備能夠回收利用晶硅太陽電池前清洗的制絨槽和后清洗的刻蝕槽排出的酸性廢液(即HNO3和HF混合溶液)。
[0026]該設(shè)備還包括用于儲存濃硫酸的濃硫酸存儲罐2、用于儲存廢酸液的廢酸液存儲罐I和外圍酸液存儲罐10;攪拌沉淀罐3的頂部分別與濃硫酸存儲罐2的底部、廢酸液存儲罐I的底部通過管道連接;外圍酸液存儲罐10與回收液暫存罐6通過管道連接。
[0027]廢酸液存儲罐I設(shè)有第一進口7和第二進口 8，第一進口 7用于與晶硅太陽電池前清洗的制絨槽的廢酸液排出口連接，第二進口8用于與晶硅太陽電池后清洗的刻蝕槽的廢酸液排出口連接。
[0028]外圍酸液存儲罐10設(shè)有HNO3入口、HF入口和取樣口 ；ΗΝ03入口、HF入口分別用于添加HNO3和HF，對回收液中HNO3和HF的摩爾配比進行調(diào)整;取樣口用于采集回收液用以進行回收液中HNO3和HF的摩爾配比的分析。外圍酸液存儲罐10可并列設(shè)置多個，方便配制不同摩爾配比的HNO3和HF混合溶液進行儲備。管道上均設(shè)置有栗9(例如離心栗)，用于輸送液體。
[0029]蒸壓釜4內(nèi)的蒸餾溫度為120°C_140°C，壓力為0.8MPa -1.2MPa，包含但是并不限于此范圍。蒸壓釜4的加熱方式可選用導熱油加熱、電阻絲加熱或者其它加熱方式，包含但并不限于此方式。
[0030]攪拌沉淀罐3的材料選用玻璃鋼，攪拌沉淀罐3附帶設(shè)置有人孔、排污口和攪拌槳，包含但是并不限于此范圍。蒸壓釜4的內(nèi)壁材料選用哈氏合金或者聚四氟乙烯，包含但是并不限于此范圍。冷凝器5、回收液暫存罐6、外圍酸液存儲罐10以及蒸餾回收的管道的材質(zhì)選用玻璃、玻璃鋼、聚碳酸酯(PC)樹脂或其它非金屬耐高溫材料中的一種。嚴格避免金屬離子對回收液的污染。冷凝器5、回收液暫存罐6、外圍酸液存儲罐10以及蒸餾回收的管道四者的