HC-800氟離子分析儀應用案例 — 玻璃行業

本文記錄我工程師在惠州某企業裝機實況。利用HC800氟離子分析儀快速、準確的特性幫助該企業解決玻璃減薄蝕刻液的循環利用及排放廢水中氟離子的檢測問題。

一、現狀與問題

     隨著現代科技的高速發展，電子顯示設備越來越趨向于輕薄化，光電玻璃屏的厚度已經從1996年的1.1mm降到目前的0.5mm，特表是手機、平板等便攜電子設備應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節，減薄效果的好壞將直接影響產品的質量。

     我們來看一下惠州一企業案例，據了解，該企業是專業提供TFT-LCD及其它材質玻璃薄化、 TFT- LCD玻璃切裂、模組的高科技企業，在化學蝕刻的制作工藝上，一直處于遙遙地位，其 減薄zui小厚度能達到0.2mm。擁有自主研發的蝕刻配方，具有薄化速度快、蝕刻良率、蝕刻成本較低等優勢，并將使用后的蝕刻液循環過濾再利用，安全、環保并大幅度降低成本。但是，據該企業職員介紹，生產過程也存在一些困擾。

      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生反應，使得玻璃表面發生剝離，實現玻璃減薄以及表面強化目的。隨著反應的進行，減薄液中HF濃度逐漸降低，當HF低于一定濃度時，減薄液無法繼續使用而造成廢液排放。

      玻璃減薄廢液作為行業危廢液體，其處理主要采用石灰或石灰石中和處置法。這類方法可以使廢液中的F^-、SiF₆^2-離子以及PH值等達標排放，但這一過程會產生大量的含CaSO₄、CaF₂的混合固體，這一固體屬于危險廢物，增加了后續處置的成本（處理費≥2000元/t），且浪費了廢液中大量未反應的HF等酸性原料。為此該企業引進行業先進過濾技術，實現使用后的蝕刻液循環過濾再利用。

      然而，過濾后的蝕刻液HF濃度未知，傳統檢測方法耗時較長，若長時間放置會造成HF揮發等危害工人身體健康。因此盡快檢測出其中HF濃度，把過濾后蝕刻液投放到生產線至關重要。

      深圳市航創醫療設備有限公司應客戶提出的要求，經技術工程師到現場調研，提出能夠快速檢測蝕刻液中氟離子濃度的解決方案，成功為該企業解決了這一難題，提高了生產效率并且節約了大量的檢測和管理成本，并因此得到了該企業檢測部門的好評。

二、檢測樣品概況

      該企業樣品有排放廢水和玻璃減薄蝕刻液兩種，排放廢水經過處理后已經滿足儀器測量要求，可取來直接上儀器測試。玻璃減薄蝕刻液成分較復雜，含有氫氟酸、鹽酸、硫酸及少量其他酸類，而且氫氟酸含量很高，必須經過處理才可以測試。

檢測步驟：

1，  排放廢水

a)      取適量樣品；

b)      直接用儀器測試，3min打印結果。

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，按比例加入離子強度調節液；

c)      混合均勻，直接用儀器測試，3min打印結果，乘以稀釋倍數即可。

三、檢測方法優勢

       深圳航創醫療設備有限公司是一家專業致力于智能、快速、準確檢測離子的高科技企業，此次選用其旗下HC800離子分析儀也是其主打產品之一，該儀器具有以下優勢：

1、可預置測量范圍，現場工程師預置范圍氟離子為(0.19 -1900)mg/L,*工業應用的需求；

2、測量速度快，每個樣品測量只需要3分鐘；

3、據現場工作人員透露，比色法定性分析單個樣品要10元左右，通過對比，發現離子分析儀測量的成本遠低于比色法，通過此法可提高企業效益；

4、使用操作方便，簡單易學，對操作人員要求不高；

5、免維護設計，降低了現場工作人員的勞動符合，可節約人力成本；

6、自動打印、存儲、顯示測量結果；

7、可連接計算機進行在線管理。

參考文獻

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

[2]       仵博萬，劉建寧。氫氟酸腐蝕玻璃實驗現象與機理探討，陜西師范大學學報（自然科學版），2002.30（增刊）

[3]       李凱華，晏乃強，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，環境工程學報，2014年3月，第三期，第八卷

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