[发明专利]一种硅体系废碱液中回收高品位碱的方法

说明书

本发明公开了一种硅体系废碱液中回收高品位碱的方法，属于废水(物料)资源化利用领域。本发明将含硅废碱液利用电驱动膜组件进行处理，当电驱动膜组件产水中Si的质量浓度为a，且0＜a≤0.3％时，或当电驱动膜组件产水中的Si未检出，且碱的回收率大于50％时，电驱动膜停止运行，电驱动膜产水为高品位碱液，可直接利用或浓缩后利用。本发明克服了废碱液中硅、有机组分以及其他化合物的干扰，通过控制电驱动膜的运行参数，实现了硅及其他杂质离子共存的体系下的废碱液高品位回收，提高了资源的利用率，解决了硅体系废碱液废水的回收效果差的问题。

技术领域

本发明公开了一种硅体系废碱液中回收高品位碱的方法，属于废水(物料)资源化利用领域。

背景技术

半导体行业的生产过程中，会产生大量的含硅清洗废碱液。比如移动通讯设备、平板电脑等，通常在其表面贴合有一层光学玻璃面板，而在光学面板生产过程中，蚀刻、显影之后都会有清洗工艺，在清洗过程中会产生含硅的高浓度废碱液。在高硅铝土矿的开采中，通常会采用进行焙烧-碱浸法对高硅铝土矿石进行脱硅处理，碱浸脱硅会产生大量的含硅碱液，这些含硅碱液中含有大量的硅和碱，同时含有极少量的氧化铝，无法直接排放。粉煤灰是火电厂的主要废弃物，目前国内粉煤灰中含有较高含量的Al₂O₃，因此采用的碱溶解后回收粉煤灰中的铝，在回收铝的过程中生产会产生大量含硅废碱液，需要进行脱硅处理，并回收废液中碱再次循环利用。因此，在半导体、玻璃面板等行业会产生大量的含硅废碱液，由于大量硅是存在导致该废液的处理难度大、处理成本高且很难资源化回收。含硅废碱液的合理处置一直是困扰企业生产的亟需解决的难题。针对含硅废碱液的处理一般采用中和、萃取法、化学混凝、反渗透、电混凝、离子交换的方式进行。

中和法、化学混凝法主要是加入药剂调节废碱液至中性，絮凝沉淀去除废碱中的硅，出水进一步处理。该技术一方面酸的用量大、成本高，另一方面，造成了碱的资源浪费，并生成大量的盐，导致后续处理难度加大，不符合清洁生产的原则。

萃取法是废碱液资源化利用的一种常用技术，选用合适的萃取剂能够实现硅与碱的分离，回收废碱液中的碱并对其再次资源化利用，具有较好的经济效益。但是，在废碱液中存在较高浓度的有机物、缓冲剂、阻垢剂等时，对碱萃取的效果产生很大影响，进而降低萃取剂的萃取和反萃效果，导致萃取法不再适用。

专利公开号CN104973607A，申请日为2015年7月30日的中国发明专利公开了一种粉煤灰提取铝的脱硅液中回收碱的方法，其采用复配的萃取剂回收废碱液的碱，萃取过程中上层为复配萃取剂和碱液的混合液，下层为硅酸钠溶，最终通过连续萃取-反萃的过程，碱的回收率可达到85％-96％。但是在存在较高浓度的有机物、缓冲剂、阻垢剂时，该方法效果较差，回收碱的纯度较低。

专利公开号CN107265735A，申请日为2017年10月20日的中国发明专利公开了一种高盐含硅废水的零排放回收工艺，其采用絮凝沉淀和超滤去除废水中硅，出水进入电渗析装置浓缩盐，电渗析产水进入反渗透膜系统进行中水回用，电渗析浓水进行蒸发结晶回收废液中的硫酸盐。该技术所处理的废水不是强碱性溶液，且该技术在进入电渗析膜处理前采用沉淀法将硅去除，不适合应用于高浓度的废碱原液含硅体系的废水处理。

因此，针对上述问题，开发一种能够使废液中物料得到回收再利用的处理方式具有重要意义。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有技术中硅体系废碱液的回收效果差的问题，本发明提供了一种硅体系废碱液中回收高品位碱的方法，将含硅废碱液利用电驱动膜组件进行处理，电驱动膜产水为高品位碱液，可进行资源化利用。本发明克服了废碱液中硅、有机组分以及其他化合物的干扰，回收的高品位碱液可直接利用或浓缩后利用，填补了硅体系下碱液高品位回收的技术空白，解决了硅体系废碱液废水的回收效果差的问题。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：