[發(fā)明專(zhuān)利]一種從ITO廢靶中提取銦和錫的工藝方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711428570.0
• 申請(qǐng)日: 2017-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109957655A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文軍;劉敏;張?zhí)旆?/a>
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 株洲冶煉集團(tuán)股份有限公司;王文軍
• 主分類(lèi)號(hào): C22B7/00
• 分類(lèi)號(hào): C22B7/00;C22B58/00;C22B25/06;C22B25/02;C25C1/14
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種從ITO廢靶中提取銦和錫的工藝方法，使用還原性物質(zhì)將破碎并球磨后的ITO廢靶，在還原爐中將氧化銦和氧化錫分別還原成金屬銦和錫，并在堿的保護(hù)作用下鑄成銦錫合金陽(yáng)極，在堿性條件下進(jìn)行電解，使錫電沉積到陰極上并回收精錫，陽(yáng)極泥為氫氧化銦，氫氧化銦經(jīng)浸出、凈化和電積工序提取精銦。本發(fā)明具有工藝流程簡(jiǎn)單，循環(huán)再利用周期短，銦錫回收率高，同時(shí)解決了氫氧化錫的過(guò)濾難的問(wèn)題，因此具有回收成本低和節(jié)能環(huán)保等明顯優(yōu)點(diǎn)。在工業(yè)生產(chǎn)中，錫的回收率達(dá)98.5%，銦的回收率在99%以上，精銦和精錫的品位超過(guò)99.995%。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有色金屬冶金領(lǐng)域，尤其涉及一種ITO廢靶經(jīng)還原電解提取銦錫的方法。

背景技術(shù)

ITO（Tin-dopedIndiumOxide）靶材是一種銦錫復(fù)合氧化物陶瓷材料，ITO膜具有透光、導(dǎo)電和熱反射等特性，廣泛應(yīng)用于平面顯示器件的透明電極、高檔建筑幕墻、飛機(jī)及車(chē)輛的防霜防霧玻璃、太陽(yáng)能聚能裝置和照明燈具等方面，是一種重要的光電材料。工業(yè)應(yīng)用中，ITO靶材濺射鍍膜的利用率僅為20%～30%，剩余的部分成為廢靶材，再加上靶材成型過(guò)程中產(chǎn)生的邊角料、切削、廢品。目前全球ITO靶材用量超過(guò)1500噸，每年產(chǎn)生廢靶材約2000噸；國(guó)內(nèi)ITO靶材用量達(dá)300噸，每年產(chǎn)生廢靶材400噸。銦作為稀貴金屬，世界上已探明的總儲(chǔ)量只有1.6萬(wàn)噸，中國(guó)是全球最大的產(chǎn)銦國(guó)，也是最大的出口國(guó)，原生銦產(chǎn)量占到全球銦總量的60%以上。因此，銦的循環(huán)利用極為重要，ITO廢靶的回收是占銦循環(huán)利用的85%以上。

ITO靶材的成份一般為氧化銦90%，氧化錫為10%，雜質(zhì)微量。目前已公開(kāi)的回收技術(shù)主要是濕法回收，即將ITO廢靶用強(qiáng)酸溶解，然后電解、水解沉淀、堿法分離、置換等。

公開(kāi)申請(qǐng)?zhí)朇N1487102A提出一種從銦錫氧化物廢靶中回收銦的方法，具體公開(kāi)了通過(guò)將ITO廢靶破碎球磨至粒度<149μm后，采用浸出、除雜、置換、電解的全濕法流程從ITO廢靶中回收銦，得到含銦達(dá)99.99%的高純銦。

公開(kāi)號(hào)CN101701292A采用的是氧化法從ITO廢靶中回收銦錫的方法，具體公開(kāi)了通過(guò)將ITO廢靶經(jīng)破碎、球磨后，加濃鹽酸溶解浸出，通過(guò)添加NaOH氧化浸出液并調(diào)pH值獲得浸出渣，再經(jīng)洗滌、焙燒、氧化后實(shí)現(xiàn)錫分離，得到粗銦，經(jīng)一次電解后得到4N銦，銦的回收率可以穩(wěn)定在97%以上。

授權(quán)公告號(hào)CN101701291B采用的是蒸餾法從ITO廢靶中回收銦錫的方法，具體公開(kāi)了通過(guò)將ITO廢靶經(jīng)破碎、球磨后，將鹽酸浸出，加入適量的氧化劑，制成蒸餾原液，按一定的蒸餾工藝分離銦、錫，達(dá)到廢靶回收的目的。

上述方法都存在流程繁瑣、效率低下、回收成本高等不足，同時(shí)傳統(tǒng)方法需加強(qiáng)酸進(jìn)行反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生大量的酸廢液，嚴(yán)重污染環(huán)境。

另外公開(kāi)號(hào)為CN101528988B的專(zhuān)利公開(kāi)了一種從ITO廢料中回收有價(jià)金屬的方法，具體公開(kāi)了通過(guò)將ITO廢料進(jìn)行電解來(lái)回收金屬銦的方法。該方法電解時(shí)要使用特殊的隔膜離子交換膜隔開(kāi)的電解槽，銦回收需在專(zhuān)門(mén)的銦回收槽內(nèi)進(jìn)行，電解過(guò)程不連續(xù)，操作困難，投資和生產(chǎn)成本都較高；同時(shí)殘極、小塊ITO廢料和廢ITO粉體通過(guò)本方法不能得到回收，需要使用上述常規(guī)的濕法回收方法回收，因此本方法工業(yè)應(yīng)用中還需要配套常規(guī)濕法回收方法，適應(yīng)性不強(qiáng)。

公開(kāi)號(hào)CN104032133A采用的是一種ITO廢靶回收金屬銦錫的方法，具體公開(kāi)了通過(guò)將ITO廢靶表面清潔，使用還原性物質(zhì)活性碳或石墨在高溫1000℃～1600℃和非氧化性氣體保護(hù)條件下，生成金屬銦錫合金。該方法因使用還原性物質(zhì)活性碳或石墨原因，使銦錫合金的純度只為99.99%，同時(shí)需要1000℃～1600℃的高溫和非氧化性氣體保護(hù)的極端條件，實(shí)際操作困難，投資和生產(chǎn)成本都較高，產(chǎn)品純度不高，且產(chǎn)品僅為合金；本方法中需使用有機(jī)溶劑和純劑水超聲洗滌，產(chǎn)生的廢水、廢有機(jī)相多且難于處理，存在廢水廢有機(jī)相的排放問(wèn)題，同時(shí)廢ITO粉體通過(guò)本方法難于清潔，不能得到回收或回收純度更低。