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本文記錄我工程師在惠州某企業(yè)裝機(jī)實(shí)況。利用HC800氟離子分析儀快速、準(zhǔn)確的特性幫助該企業(yè)解決玻璃減薄蝕刻液的循環(huán)利用及排放廢水中氟離子的檢測(cè)問(wèn)題。

一、現(xiàn)狀與問(wèn)題

     隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，電子顯示設(shè)備越來(lái)越趨向于輕薄化，光電玻璃屏的厚度已經(jīng)從1996年的1.1mm降到目前的0.5mm，特表是手機(jī)、平板等便攜電子設(shè)備應(yīng)用的玻璃屏甚至降到0.3mm以下。在顯示玻璃屏的制作工藝中，玻璃基板的薄化處理是確保該工藝完成的重要環(huán)節(jié)，減薄效果的好壞將直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

     我們來(lái)看一下惠州一企業(yè)案例，據(jù)了解，該企業(yè)是專(zhuān)業(yè)提供TFT-LCD及其它材質(zhì)玻璃薄化、 TFT- LCD玻璃切裂、模組的高科技企業(yè)，在化學(xué)蝕刻的制作工藝上，一直處于遙遙地位，其 減薄zui小厚度能達(dá)到0.2mm。擁有自主研發(fā)的蝕刻配方，具有薄化速度快、蝕刻良率、蝕刻成本較低等優(yōu)勢(shì)，并將使用后的蝕刻液循環(huán)過(guò)濾再利用，安全、環(huán)保并大幅度降低成本。但是，據(jù)該企業(yè)職員介紹，生產(chǎn)過(guò)程也存在一些困擾。

      目前酸蝕刻處理是zui常用的玻璃減薄方法，主要原理就是用含HF的混合酸液與玻璃表面的SiO₂以及其它金屬氧化物發(fā)生反應(yīng)，使得玻璃表面發(fā)生剝離，實(shí)現(xiàn)玻璃減薄以及表面強(qiáng)化目的。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，減薄液中HF濃度逐漸降低，當(dāng)HF低于一定濃度時(shí)，減薄液無(wú)法繼續(xù)使用而造成廢液排放。

      玻璃減薄廢液作為行業(yè)危廢液體，其處理主要采用石灰或石灰石中和處置法。這類(lèi)方法可以使廢液中的F^-、SiF₆^2-離子以及PH值等達(dá)標(biāo)排放，但這一過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的含CaSO₄、CaF₂的混合固體，這一固體屬于危險(xiǎn)廢物，增加了后續(xù)處置的成本（處理費(fèi)≥2000元/t），且浪費(fèi)了廢液中大量未反應(yīng)的HF等酸性原料。為此該企業(yè)引進(jìn)行業(yè)先進(jìn)過(guò)濾技術(shù)，實(shí)現(xiàn)使用后的蝕刻液循環(huán)過(guò)濾再利用。

      然而，過(guò)濾后的蝕刻液HF濃度未知，傳統(tǒng)檢測(cè)方法耗時(shí)較長(zhǎng)，若長(zhǎng)時(shí)間放置會(huì)造成HF揮發(fā)等危害工人身體健康。因此盡快檢測(cè)出其中HF濃度，把過(guò)濾后蝕刻液投放到生產(chǎn)線至關(guān)重要。

      深圳市航創(chuàng)醫(yī)療設(shè)備有限公司應(yīng)客戶(hù)提出的要求，經(jīng)技術(shù)工程師到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，提出能夠快速檢測(cè)蝕刻液中氟離子濃度的解決方案，成功為該企業(yè)解決了這一難題，提高了生產(chǎn)效率并且節(jié)約了大量的檢測(cè)和管理成本，并因此得到了該企業(yè)檢測(cè)部門(mén)的好評(píng)。

二、檢測(cè)樣品概況

      該企業(yè)樣品有排放廢水和玻璃減薄蝕刻液兩種，排放廢水經(jīng)過(guò)處理后已經(jīng)滿(mǎn)足儀器測(cè)量要求，可取來(lái)直接上儀器測(cè)試。玻璃減薄蝕刻液成分較復(fù)雜，含有氫氟酸、鹽酸、硫酸及少量其他酸類(lèi)，而且氫氟酸含量很高，必須經(jīng)過(guò)處理才可以測(cè)試。

檢測(cè)步驟：

1，  排放廢水

a)      取適量樣品；

b)      直接用儀器測(cè)試，3min打印結(jié)果。

2，  玻璃減薄蝕刻液

a)      取定量樣品，加入氫氧化鈉中和；

b)      稀釋一定倍數(shù)，按比例加入離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)液；

c)      混合均勻，直接用儀器測(cè)試，3min打印結(jié)果，乘以稀釋倍數(shù)即可。

三、檢測(cè)方法優(yōu)勢(shì)

       深圳航創(chuàng)醫(yī)療設(shè)備有限公司是一家專(zhuān)業(yè)致力于智能、快速、準(zhǔn)確檢測(cè)離子的高科技企業(yè)，此次選用其旗下HC800離子分析儀也是其主打產(chǎn)品之一，該儀器具有以下優(yōu)勢(shì)：

1、可預(yù)置測(cè)量范圍，現(xiàn)場(chǎng)工程師預(yù)置范圍氟離子為(0.19 -1900)mg/L,*工業(yè)應(yīng)用的需求；

2、測(cè)量速度快，每個(gè)樣品測(cè)量只需要3分鐘；

3、據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作人員透露，比色法定性分析單個(gè)樣品要10元左右，通過(guò)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)離子分析儀測(cè)量的成本遠(yuǎn)低于比色法，通過(guò)此法可提高企業(yè)效益；

4、使用操作方便，簡(jiǎn)單易學(xué)，對(duì)操作人員要求不高；

5、免維護(hù)設(shè)計(jì)，降低了現(xiàn)場(chǎng)工作人員的勞動(dòng)符合，可節(jié)約人力成本；

6、自動(dòng)打印、存儲(chǔ)、顯示測(cè)量結(jié)果；

7、可連接計(jì)算機(jī)進(jìn)行在線管理。

參考文獻(xiàn)

[1]       武宗和，左小娟。氟硅酸溶液中氟硅酸及氫氟酸含量的測(cè)定，湖南化工，1997.27（2）

[2]       仵博萬(wàn)，劉建寧。氫氟酸腐蝕玻璃實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與機(jī)理探討，陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002.30（增刊）

[3]       李凱華，晏乃強(qiáng)，徐亞玲，黃源，瞿贊，劉志彪。玻璃減薄蝕刻液中氟硅酸的選擇性脫除方法，環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2014年3月，第三期，第八卷

[4]       含氟廢水回用處理方法 ，中國(guó)污水處理工程網(wǎng)，2015年8月16日