[发明专利]一种集成电路行业废硫酸回收利用方法及系统

说明书

本发明公开了一种集成电路行业废硫酸回收利用方法及系统，属于危险废物处置技术领域。该方法包括以下步骤：S1、加热：在催化剂的存在下，将待处理的废硫酸加热至25‑90℃，加热1‑2h，制得稀硫酸；S2、浓缩：将步骤S1制得的稀硫酸进行浓缩，浓缩温度为110‑160℃，浓缩4‑8h，制得浓硫酸；S3、精馏：将步骤S2制得的浓硫酸进行精馏，精馏2‑4h，制得高纯硫酸。该回收利用方法及系统不仅可以减少废硫酸在排放过程中对环境造成污染的可能性，而且能够通过该方法，去除废硫酸中的过氧化氢、其他微量阴离子杂质和金属离子杂质，并且不带入其他杂质，制得高纯度的硫酸，该硫酸可作为化学试剂使用，从而减少资源浪费。

技术领域

本发明属于危险废物处置技术领域，具体涉及一种集成电路行业废硫酸回收利用方法及系统。

背景技术

随着我国经济结构调整，新兴产业如计算机、电子、通信等产业规模持续增长，大大拉动了对上游集成电路的需求，同时国家信息安全战略层面不断加大对集成电路产业的政策支持力度，使得我国半导体市场持续快速增长。

在半导体产品，如超大规模集成电路、液晶显示器、LED制造过程中会产生大量的废硫酸。近年来，随着芯片制程从28nm逐渐提高到14nm、7nm，废硫酸的排放量逐年增加，由于其处理难度大、环保要求高，其处理成本越来越大，增大了企业的环保负担及生产经营负担。

因此亟需一种方法将半导体产品制造过程中产生的废硫酸进行回收利用，这样既可以减少废硫酸排放对环境造成污染的可能性，又可以回收利用硫酸，减少资源浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成电路行业废硫酸回收利用方法及系统，不仅可以减少废硫酸在排放过程中对环境造成污染的可能性，而且能够通过该方法，去除废硫酸中的过氧化氢、其他微量阴离子杂质和金属离子杂质，并且不带入其他杂质，制得高纯度的硫酸，该硫酸可作为化学试剂使用，从而减少资源浪费。

第一方面，本发明提供一种集成电路行业废硫酸回收利用方法，包括如下步骤：

S1、加热：在催化剂的存在下，将待处理的废硫酸加热至25-90℃，加热1-2h，制得稀硫酸；

S2、浓缩：将步骤S1制得的稀硫酸进行浓缩，浓缩温度为110-160℃，浓缩4-8h，制得浓硫酸；

S3、精馏：将步骤S2制得的浓硫酸进行精馏，精馏2-4h，制得高纯硫酸。

通过采用上述技术方案，步骤S1通过加热的方式去除废硫酸中的过氧化氢，过氧化氢在加热釜中受热分解为氧气和水，制得稀硫酸，稀硫酸纯度为60-70％，步骤S1中，废硫酸纯度越高，加热温度越低。步骤S2用于将步骤S1制得的稀硫酸进一步浓缩，浓缩温度大于加热温度，在浓缩釜内，稀硫酸中的水分逐渐蒸发，制得纯度为92.5-93％的浓硫酸。步骤S3通过精馏的方式将步骤S2制得的浓硫酸进一步精制，制得纯度为95-98%的高纯硫酸。在精馏过程中加热硫酸，硫酸持续受热形成蒸汽逐渐逸出，当温度达到硫酸沸点以上时，部分还会以三氧化硫的形式逸出，硫酸蒸汽和三氧化硫经冷却后收集形成高纯硫酸。本发明通过加热、浓缩和精馏，在不引入其他杂质的前提下，制得化学试剂级别的硫酸，能够作为化学试剂使用。

除此之外，步骤S1中制得的稀硫酸，可以一部分作为稀硫酸产品外售，其余用于进一步浓缩；步骤S2制得的浓硫酸，一部分作为工业硫酸产品外售，如可作为电子级硫酸的原材料，其余继续精制，进入精馏。本发明工艺灵活，产品线多样化，同一生产线不同工段生产不同级别硫酸产品，包括纯度为60-70%的稀硫酸（企业标准），纯度为92.5-93%的工业硫酸（国标），以及纯度为95-98%试剂级硫酸（国标），根据市场容量及客户需求灵活调整，实现效益的最大化。