玻璃减薄废水中水热结晶法深度除氟技术

发表时间：2021-11-15 12:38:44 阅读次

　　随着人们对手机、电脑、电视等IT产品便携式、轻薄化的要求越来越高，轻和薄成为各厂家竞争的两大核心要素。玻璃基板薄化是实现产品轻薄化的关键环节。薄化是采用化学蚀刻或物理研磨方法使液晶模组变薄的过程，其中化学蚀刻薄化是主要方式，尤其在湿法减薄玻璃技术中以酸蚀刻最为常见。化学蚀刻减薄的主要原理是用一定浓度的氢氟酸溶液或含有氢氟酸的混合液，如5%~30%HF、1%~5%H2SO4、3%~10%HCl以及5%~20%NH4HF2，通过浸洗、喷洒等方式对玻璃基板进行蚀刻，然后用水清洗掉玻璃表面残余的酸。近年来，液晶显示电子行业发展迅猛。全球FPD光电玻璃薄化市场规模由2013年的1463.8万m2升至2017年的2677.8万m2，随之产生大量含氟工业废水。

　　针对工业含氟废水，传统处理方法为沉淀法，包括钙盐沉淀法和混凝沉淀法。钙盐沉淀法是在含氟废水中加入大量钙盐形成氟化钙(CaF2)沉淀，再通过固液分离除氟。传统的沉淀法能够处理含氟量较高的废水，工艺简单、处理成本低且容易操作，但在处理过程中仍存在药剂用量大、生产废渣多、出水含氟量不稳定等问题，纳水水体存在氟超标潜在风险。

　　结合现有情况来看，现阶段氟的排放标准(10mg/L)尚可勉强满足。然而随着国家和地方大力推进生态环境保护，严查企业环保风暴，氟的排放标准已逐步向6mg/L推进过程中，传统的处理方法不能满足排放要求，亟需开发一套低成本的新处理技术，以应对企业即将面临的环保问题。

　　一、水热结晶深度除氟工艺

　　水热制备技术可简单描述为使用特殊设计的装置，人为创造一个高温高压环境，使通常难溶或不溶的物质溶解和重结晶。

　　采用水热法处理含氟废水是在水热状态下添加矿化剂(自主研配，铁铝复合试剂配合稀土元素按一定比例组成)，迅速发生水化反应生成水合物a(Na2O·Nd2O3·xSiO2·yCaF2·7H2O)沉淀，水合物a逐步反应生成更难溶的水化物b(nCaO·Nd2O3·(m+x)·SiO2·yCaF2·(n-m+6)H2O)，进行固液分离，滤液即为处理出水。

　　主要反应如式(1)~式(4)所示。