液晶显示屏刻蚀工艺废液处理及回收技术研究

发布时间：2016-11-28 10:00

本文关键词：中国经济转型和产业升级挑战政府能力——从产业政策的角度看中国TFT-LCD工业的发展，由笔耕文化传播整理发布。

《上海交通大学》 2013年

李凯华

【摘要】：薄膜晶体液晶显示屏（简称液晶显示屏，TFT-LCD）在生产过程中会产生多种刻蚀废液，如基板玻璃减薄刻蚀废液、Al刻蚀废液以及ITO（Indium Tin Oxide，铟锡氧化物）刻蚀废液等，这些废液中可再利用资源丰富，回收价值高，直接排放不但浪费资源且污染环境。为有效的利用其中资源，本文对基板玻璃减薄刻蚀废液中酸液处理回收以及ITO刻蚀废液中金属铟的回收工艺进行了初步研究。基板玻璃减薄蚀刻液中氟硅酸（H_2SiF_6）的累积，是导致蚀刻液无法连续使用而转化为废液的主要原因。本研究尝试对蚀刻废液中氟硅酸进行选择性脱除，探索刻蚀液的循环利用的有效处理方法。鉴于氟硅酸的碱金属盐具有溶解度较低的特点，研究考察了利用钠盐或钾盐为沉淀剂，将废液中的H_2SiF_6以氟硅酸盐的形式沉淀去除，为实现蚀刻液的循环利用提供可能。结果表明，KCl相比NaCl对H_2SiF_6处理效果更好，但生成的K_2SiF_6的结晶颗粒过细，难以自然沉降，过滤效果较差；而Na_2SiF_6结晶沉降特性较好，且使用NaCl为沉淀剂具有价廉易得等特点，可作为氟硅酸的理想沉淀剂。H_2SiF_6去除率与碱金属盐与H_2SiF_6摩尔计量比正相关，当NaCl/H_2SiF_6摩尔计量比为2时，H_2SiF_6含量10%的模拟废液，其H_2SiF_6去除率可达到90%以上。当NaCl/H_2SiF_6摩尔计量比为2时实际废液中H_2SiF_6去除率为60%左右，提高计量比至2.8，H_2SiF_6去除率可达90%以上铟是一种重要的金属资源，但铟资源储量低、无独立矿藏，原生铟已无法满足市场需求，因此再生铟成为市场的新热点。一般ITO刻蚀废液中金属铟含量较高，具有较好的回收价值。为此，本文尝试利用萃取技术对ITO刻蚀液中铟资源进行回收，考察不同萃取剂、A/O相比（水相与有机相比）、酸度等因素对铟的萃取、反萃取的影响，并分析杂质锡的干扰，确定最佳工艺条件。结果表明：P204对铟的萃取能力优于P507；酸度越大，P204对铟的萃取效果越差；铟的萃取效率与A/O相比负相关，但相比增大可提高有机相中铟的浓度；选取HCl作为反萃剂；反萃A/O相比对铟的反萃效率没有太大影响，但A/O相比的降低可提高溶液中铟的浓度；经过萃取、反萃过程，能够实现铟、锡的分离。P204对铟的最佳萃取条件： P204最佳浓度25%，磺化煤油为稀释溶剂，萃取A/O相比为2/1，液相酸度控制在1.510~5mg/L左右，经5min萃取反应达到萃取平衡，工艺在常温下进行；反萃条件：反萃剂为3mol/LHCl，反萃时间5min，，反萃相比A/O控制在1/4~1/8范围内，常温操作。通过上述研究，在杭州某公司搭建玻璃减薄刻蚀废液处理中试装置。测试数据表明，氟硅酸去除效果良好，处理后酸液可回收利用。相关结果为该技术工艺的工业化应用提供了宝贵的参考资料。

【关键词】：
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：X703
【目录】：

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