一種ITO刻蝕廢液的處理設備的製作方法

2023-04-29 20:08:21

本實用新型涉及廢液的處理領域，具體地說涉及一種ITO刻蝕廢液的處理設備。
背景技術：
：液晶顯示器現已成為技術密集、資金密集型的高新技術產業，透明導電玻璃則是LCD的三大主要材料之一。液晶顯示器之所以能顯示特定的圖形，就是利用導電玻璃上的透明導電膜，經蝕刻製成特定形狀的電極，上下導電玻璃製成液晶盒後，在這些電極上加適當電壓信號，使具有偶概矩的液晶分子在電場作用下特定的方面排列，進而顯示出與電極波長相對應的圖形。在氧化物導電膜中，以摻Sn(錫)的In2O3(ITO)膜的透過率最高和導電性能最好，而且容易在酸液中蝕刻出徴細的圖形，其透過率已達90％以上。在LCD生產工藝中，需要使用高溫烘烤及各種酸破液的浸泡，因此產生了大量的含氧化銦錫的ITO刻蝕液廢液。此類ITO刻蝕液通常為兩種以上的酸混合而成，通常是硫酸、鹽酸或者硝酸等，單酸含量小於7％，累計酸含量不超過20％。經過刻蝕工段後因刻蝕的銦錫，其廢液中含有銦和錫離子。銦錫的含量為50ppm左右。此類廢液通常採取中和處理後再經生化系統的方法無害化處理，其中的銦錫進入汙泥中被浪費。目前化工行業內針對中和處理酸鹼廢水的設備很多，但是針對此類ITO刻蝕廢液的中和處理設備較少，ITO刻蝕廢液中的金屬離子含量較大，酸的腐蝕性和總酸度很高，在中和處理過程中會放出大量的熱，溫度劇烈上升，很難控制反應過程中的溫度及pH變化，存在一定危險性。技術實現要素：本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠有效地控制反應過程中的溫度及pH變化的ITO刻蝕廢液的處理設備。為了解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案：一種ITO刻蝕廢液的處理設備，包括液鹼儲罐、反應罐以及第一輸送機構；所述液鹼儲罐與所述第一輸送機構的進料口和出料口之間分別連接有第一輸料管道和第二輸料管道，所述反應罐與所述第一輸送機構的進料口和出料口之間分別連接有第三輸料管道和第四輸料管道。進一步地，還包括上清液外排管道，所述上清液外排管道的一端插接在所述反應罐內、另一端與所述第一輸送機構的進料口連通。進一步地，還包括達標水罐，所述達標水罐與所述第一輸送機構的出料口之間連接有上清液輸送管。進一步地，所述上清液輸送管上安裝有過濾器。進一步地，所述過濾器為袋式過濾器。進一步地，還包括沉澱外排管道，所述沉澱外排管道與所述第一輸送機構的出料口連通。進一步地，還包括與第一輸送機構的進料口連通的液鹼進料管道。進一步地，所述第一輸送機構包括兩臺相互並聯的第一抽液泵。進一步地，還包括ITO刻蝕廢液儲罐以及第二輸送機構，所述ITO刻蝕廢液儲罐與所述第二輸送機構的進料口之間連接有第五輸料管道，所述反應罐與所述第二輸送機構的出料口之間連接有第六輸料管道。進一步地，所述第二輸送機構包括兩臺相互並聯的第二抽液泵。本實用新型的有益效果為：本實用新型結構簡單，一泵多用，節省資源，液鹼儲罐用於儲存液鹼，在處理ITO刻蝕廢液時，第一輸送機構提供輸送動力，液鹼儲罐內的液鹼依次經過第一輸料管道、第一輸送機構、第四輸料管道進入反應罐內，加水稀釋後，再向反應罐內加入ITO刻蝕廢液進行中和處理，在加水、ITO刻蝕廢液以及中和反應的過程中，反應罐內的相應物料可在第一輸送機構的作用下，通過第三輸料管道排出，再通過第四輸料管道重新回到反應罐，實現相應物料在反應罐內循環，從而使物料能夠充分混合反應，另外，當液鹼儲罐內的液鹼有沉澱產生時，同樣的，液鹼也可通過第一輸料管道排出，再通過第二輸料管道重新回到液鹼儲罐，實現液鹼在液鹼儲罐內循環，以對沉澱進行溶解。本實用新型能有效地處理LCD行業產生的ITO刻蝕廢液，提高ITO刻蝕廢液的處理能力，節約了處理成本，並將其中的有價金屬離子銦、錫最大程度的收集起來(回收率>99％)，做成產品實現市場化，並且能夠有效地控制反應過程中的溫度及pH變化，降低反應的生產操作中的安全隱患。附圖說明圖1是本實用新型一實施例ITO刻蝕廢液的處理設備的結構示意圖。附圖中各部件的標記為：1液鹼儲罐、2反應罐、3ITO刻蝕廢液儲罐、31IBC噸桶、41第一抽液泵、42第一旁路管、43第一旁路閥、51第二抽液泵、52第二旁路管、53第二旁路閥、61第一輸料管道、62第二輸料管道、63第三輸料管道、64第四輸料管道、65第五輸料管道、66第六輸料管道、661流量計、71上清液外排管道、72上清液輸送管、73沉澱外排管道、74液鹼進料管道、75自來水管線、81達標水罐、82儲水罐、83廢料罐、84快速接頭、91第三抽液泵、92達標水外排管道、10過濾器、11噴頭。具體實施方式需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。參見圖1。本實用新型ITO刻蝕廢液的處理設備，包括液鹼儲罐1、反應罐2以及第一輸送機構；所述液鹼儲罐1與所述第一輸送機構的進料口和出料口之間分別連接有第一輸料管道61和第二輸料管道62，所述反應罐2與所述第一輸送機構的進料口和出料口之間分別連接有第三輸料管道63和第四輸料管道64。液鹼儲罐用於儲存液鹼，在處理ITO刻蝕廢液時，第一輸送機構提供輸送動力，液鹼儲罐內的液鹼依次經過第一輸料管道、第一輸送機構、第四輸料管道進入反應罐內，加水稀釋後，再向反應罐內加入ITO刻蝕廢液進行中和處理，在加水、ITO刻蝕廢液以及中和反應的過程中，反應罐內的相應物料可在第一輸送機構的作用下，通過第三輸料管道排出，再通過第四輸料管道重新回到反應罐，實現相應物料在反應罐內循環，從而使物料能夠充分混合反應，另外，當液鹼儲罐內的液鹼有沉澱產生時，同樣的，液鹼也可通過第一輸料管道排出，再通過第二輸料管道重新回到液鹼儲罐，實現液鹼在液鹼儲罐內循環，以對沉澱進行溶解。具體實施中，第一輸料管道61連接在液鹼儲罐1的下端，第二輸料管道62連接在液鹼儲罐1的頂部，第三輸料管道63連接在反應罐2的下端，第四輸料管道64連接在反應罐2的頂部。在一實施例中，設備還包括上清液外排管道71，所述上清液外排管道71的一端插接在所述反應罐2內、另一端與所述第一輸送機構的進料口連通。在反應完成後，靜置一端時間，反應罐內上清液可通過第一輸送機構和上清液外排管道71排出，進一步地，設備還包括達標水罐81，所述達標水罐81與所述第一輸送機構的出料口之間連接有上清液輸送管72，這樣排出的上清液可直接通過上清液輸送管打入達標水罐內，方便進行下一步的處理。進一步地，為了進一步淨化上清液，在上清液輸送管72上安裝過濾器10。在一實施例中，過濾器10選用三級過濾器，規格依次為50目、100目、200目；過濾器10優選袋式過濾器，可定期收集和清理氫氧化銦錫的沉澱，便於回收，具體可通過過濾器出口的壓力表判斷，當壓力高於2kg時要停止出液，清理濾袋。在一實施例中，還包括沉澱外排管道73，所述沉澱外排管道73與所述第一輸送機構的出料口連通。在反應完成後，反應罐內產生沉澱，此時，可通過第三輸料管道63、第一輸送機構、沉澱外排管道73將沉澱和中和液從反應罐內排出。在一實施例中，還包括與第一輸送機構的進料口連通的液鹼進料管道74。液鹼不足時，可在第一輸送機構的作用下，通過液鹼進料管道、第二輸料管道向液鹼儲罐內補充液鹼。具體實施中，第一輸料管道61、第二輸料管道62、第三輸料管道63、第四輸料管道64、上清液外排管道71、上清液輸送管72、沉澱外排管道73、液鹼進料管道74在接近第一輸送機構的進料口和出料口處合併，方便連接，各管道上安裝閥門，便於控制物料。在一實施例中，所述第一輸送機構包括兩臺相互並聯的第一抽液泵41。具體實施中，各第一抽液泵41的進液口和出液口之間連接有第一旁路管42，第一旁路管上安裝有第一旁路閥43，起到調節流量，防止憋泵的功能。在一實施例中，還包括ITO刻蝕廢液儲罐3以及第二輸送機構，所述ITO刻蝕廢液儲罐3與所述第二輸送機構的進料口之間連接有第五輸料管道65，所述反應罐2與所述第二輸送機構的出料口之間連接有第六輸料管道66。ITO刻蝕廢液儲罐用於儲存ITO刻蝕廢液，加料時，在第二輸送機構的動力作用下，ITO刻蝕廢液通過第五輸料管道、第六輸料管道進入反應罐。在一實施例中，設備還包括儲水罐82，儲水罐82與所述第二輸送機構的進料口連通，用於向反應罐內加水。具體實施中，ITO刻蝕廢液儲罐3和儲水罐82的出料口安裝快速接頭84，用於管道的快速拆接。另外，為方便儲水罐82補水，將儲水罐82與自來水管線75接通；ITO刻蝕廢液儲罐的底部墊有一個IBC噸桶31，用於ITO刻蝕廢液儲罐的安全放置以及ITO刻蝕廢液進料穩定。在一實施例中，設備還包括廢料罐83。反應罐底部的中和液及沉澱定期進行處理，通過沉澱外排管道打至廢料罐中暫存。在一實施例中，所述第二輸送機構包括兩臺相互並聯的第二抽液泵51。同樣地，具體實施中，各第二抽液泵51的進液口和出液口之間連接有第二旁路管52，第二旁路管上安裝有第二旁路閥53，起到調節流量，防止憋泵的功能。在一實施例中，上清液輸送管72上安裝有第三抽液泵91，用於提高輸送動力。進一步地，達標水罐81與第三抽液泵91的進液口連通，設備還包括達標水外排管道92，達標水外排管道92與第三抽液泵91的出液口連通。當達標水罐內水滿時，可通過第三抽液泵和達標水外排管道將水排出。在一實施例中，64第四輸料管道和66第六輸料管道的出口端設有噴頭11，用於將相應物料噴灑進反應罐，有助於相應物料的混合。在一實施例中，所述第六輸料管道66上安裝有流量計661，用於檢測相應物料的進料量。在一實施例中，所述反應罐2為盤管式反應釜，可對反應物進行降溫。在一實施例中，所述反應罐2內安裝有沉入式pH計，用於監測pH。使用上述ITO刻蝕廢液的處理設備進行ITO刻蝕廢液處理的工藝，包括以下步驟：(1)利用第一輸送機構、第一輸料管道和第四輸料管道，將液鹼儲罐內的液鹼(液鹼選用質量濃度為32％的NaOH水溶液)打至反應罐中，然後利用第二輸送機構、第六輸料管道將儲水罐內的自來水加入到反應罐中對液鹼進行稀釋，在加水的過程中，利用第一輸送機構、第三輸料管道和第四輸料管道使物料在反應罐內循環，使液鹼與自來水充分混合，直至NaOH質量濃度達到3.2％，稀釋完成後，溫度與室外環境溫度基本相同；(2)利用第二輸送機構、第五輸料管道和第六輸料管道，將ITO刻蝕廢液儲罐內的ITO刻蝕廢液以2m3/h的流速打至反應罐中，在pH值由12下降時，通過控制相應的旁路閥，降低ITO刻蝕廢液的流速至0.3m3/h，在加ITO刻蝕廢液的過程中，利用第一輸送機構、第三輸料管道和第四輸料管道使物料在反應罐內循環，以令稀釋後的液鹼與ITO刻蝕廢液能充分反應，pH計顯示的數值不會部門區域化，直至沉入式pH計顯示pH值為9～10，停止加ITO刻蝕廢液，然後繼續使物料在反應罐內循環15分鐘；(3)利用第二輸送機構、第五輸料管道和第六輸料管道，將ITO刻蝕廢液儲罐內的ITO刻蝕廢液以0.1m3/h的流速打至反應罐中，同樣地，在此過程中，利用第一輸送機構、第三輸料管道和第四輸料管道使物料在反應罐內循環，直至沉入式pH計顯示pH值為7～7.5，停止加ITO刻蝕廢液，然後繼續使物料在反應罐內循環15分鐘；在步驟(2)和步驟(3)的過程中，當反應溫度大於40℃時，啟動反應罐的盤管中的冷凝水上水，讓系統降溫，自動啟動1小時後停止；當pH低於7.0時，自動停止第二抽液泵51，停止ITO刻蝕液廢液的進料。通過溫度和pH的聯動，能有效防止反應過程中因溫度的升高而造成對反應容器的不利影響，保證反應過程的安全可控性。(4)反應罐靜置0.4～0.6h，然後利用第一輸送機構、上清液外排管道和上清液輸送管將反應罐內的上清液通過過濾器有效過濾後排入達標水罐，之後再進入汙水處理系統進行再次處理，經過COD氨氮在線監測儀檢測達標後，進入汙水站進行後續生化處理；(5)上一次處理形成的中和液，排放一部分上清液後，剩餘的中和液不排出，用於對下一次處理時步驟(1)加入的液鹼進行稀釋，以減少在稀釋液鹼時自來水的消耗，達到節能的目的，符合綠色無汙染、節能減排的生產理念；隨著反應罐內沉澱的積累，通過第三輸料管道、第一輸送機構、沉澱外排管道將反應罐底部的中和液及沉澱打至廢料罐中暫存，待自然沉降完全後，排出上清液，剩下的沉澱晾曬乾後回收再利用。由於ITO刻蝕廢液的酸性較強，通過在ITO刻蝕廢液中加入液鹼中來反應至pH等於7很難實現，本實用新型採取反向調節，通過在液鹼中加入ITO刻蝕廢液來反應，並分步加入ITO刻蝕液廢液，且本實用新型先對液鹼進行稀釋，然後與ITO刻蝕廢液進行反應，溫度上升幅度減小，且溫度會隨著液鹼濃度和ITO刻蝕廢液濃度的降低而減小，不會造成溫度劇烈上升，能夠有效地控制反應過程中的溫度及pH變化，可以很容易調節反應至pH值為7左右，安全性高。出水水質分析結果如下表1所示：表1序號出水COD(mg/L)NH3-N(mg/L)In3+(mg/L)Sn4+(mg/L)色度(度)1出水水樣1<3000<5<0.005<0.005<52出水水樣2<3000<5<0.005<0.00599％)，節約了處理成本，並且能夠有效地控制反應過程中的溫度及pH變化，降低反應的生產操作中的安全隱患。本實用新型將複雜的工藝流程簡單化，第一抽液泵一泵多用，分別是：液鹼打入液鹼儲罐；液鹼罐內液鹼的循環；液鹼打入反應罐；反應罐內物料的循環；反應罐內上清液及沉澱的打出；本實用新型可以將氫氧化銦錫最大程度的回收，採用三級過濾系統，並選用袋式過濾器，可操作性強，經實踐證明，出水的銦錫含量都小於5ppb，監測結果基本為0；本實用新型反應控制的ph最為合適，能將大於99％的銦錫反應掉，結合出水過濾系統，從而保證了出水的銦錫含量；本實用新型採用反應溫度和pH的聯合控制系統保證了反應的可控性和高效性；本實用新型解決了液晶顯示行業ITO刻蝕液中銦錫的資源浪費問題；本實用新型最大限度的利舊，用舊的儲罐內置盤管改造得到ITO刻蝕液廢液反應沉澱罐，項目投資少，處理效率較高，平均一個班12h可以處理四批次，每批次處理ITO刻蝕液廢液3m3。應當理解本文所述的例子和實施方式僅為了說明，並不用於限制本實用新型，本領域技術人員可根據它做出各種修改或變化，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp