[發(fā)明專(zhuān)利]一種從ITO廢靶中回收金屬銦的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910161292.X
• 申請(qǐng)日: 2019-03-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109762993A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李慶豐;駱樹(shù)立;王建堂;駱如河;駱勝華;駱勝磊;王壯偉;駱利軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河北恒博新材料科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C22B7/00
• 分類(lèi)號(hào): C22B7/00;C22B1/00;C22B58/00
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張建

本發(fā)明公開(kāi)了一種從ITO廢靶中回收金屬銦的方法，將ITO廢靶通過(guò)球磨機(jī)粉碎后與還原劑石墨粉、石墨表面潤(rùn)濕劑混合均勻制備顆粒料，將顆粒料在高溫下進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，生成銦錫合金，將銦錫合金澆鑄成銦錫板進(jìn)行兩次電解得到金屬銦，所述氧化還原反應(yīng)在還原爐內(nèi)進(jìn)行。本發(fā)明在保持金屬銦高回收率的前提下避免了化學(xué)污染，簡(jiǎn)化了操作流程，能夠連續(xù)操作，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種從銦錫氧化物廢靶中回收金屬銦的方法，屬于稀有金屬冶金領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前市場(chǎng)上主流的從ITO（銦錫氧化物）中回收金屬銦的方法是化學(xué)法，該方法將ITO廢靶粉碎后用鹽酸浸出，調(diào)節(jié)鹽溶液PH值形成氫氧化錫，固液分離得到氯化銦溶液，氯化銦溶液用鋁板或鋅粉置換得到海綿銦，鑄錠后電解得到精銦。化學(xué)法缺點(diǎn)：此過(guò)程為化學(xué)操作，產(chǎn)生酸霧污染，同時(shí)需要使用大量的鹽酸和燒堿，并且最后還產(chǎn)生大量副產(chǎn)物氯化鋁或氯化鋅溶液需要處理，此外分離氫氧化錫和氯化銦溶液時(shí)，因?yàn)闅溲趸a的膠體特性使得固液分離困難，同時(shí)影響銦的收率。為了規(guī)避上述技術(shù)的缺陷，相關(guān)領(lǐng)域的研究人員廣泛探討過(guò)使用還原法得到金屬銦的技術(shù)，但是現(xiàn)有技術(shù)的還原法中，銦的回收率始終無(wú)法和化學(xué)法競(jìng)爭(zhēng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種從ITO廢靶中回收金屬銦的方法，采用碳熱還原法將銦錫氧化物還原成銦錫合金，利用低溫的原料顆粒冷卻吸附銦蒸汽提高銦的還原收得率，再通過(guò)兩次電解的方法得到精銦，同時(shí)能夠縮短還原反應(yīng)的時(shí)間。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種從ITO廢靶中回收金屬銦的方法，將ITO廢靶通過(guò)球磨機(jī)粉碎后與還原劑石墨粉、石墨表面潤(rùn)濕劑混合均勻制備顆粒料，將顆粒料在高溫下進(jìn)行氧化還原反應(yīng)生成銦錫合金，將銦錫合金澆鑄成銦錫板進(jìn)行兩次電解得到金屬銦，所述氧化還原反應(yīng)在還原爐內(nèi)進(jìn)行。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述還原爐包括爐管和固定設(shè)置于爐管內(nèi)且將爐管分為反應(yīng)區(qū)、合金儲(chǔ)存區(qū)的爐畀，爐管的上端設(shè)置便于加料的加料口，所述爐畀上均布有合金溶液通過(guò)而顆粒料不能通過(guò)的爐畀孔，反應(yīng)區(qū)下部的爐管外設(shè)置加熱裝置，爐管底端側(cè)壁上設(shè)置呈茶嘴形狀的出料嘴。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述爐管的管壁設(shè)置為圓柱筒，爐管的直徑為50～400mm，爐管采用耐高溫陶瓷材料，加熱裝置頂端距離加料口的高度大于0.5m，爐畀采用石墨材質(zhì)，爐畀上爐畀孔的直徑為2mm。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述爐管的直徑為100～200mm，爐管采用剛玉或重結(jié)晶碳化硅材質(zhì)。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：具體步驟如下：

A、顆粒料制備：將ITO廢靶和水加入到球磨機(jī)中進(jìn)行粉碎混合，粉碎粒度為60～200目，將粉碎后的ITO粉與還原劑石墨粉、石墨表面潤(rùn)濕劑按一定比例混合均勻制得漿料，漿料混合時(shí)間為2h，將漿料進(jìn)行干燥后采用滾動(dòng)或壓制的方法制成顆粒料，顆粒料的顆粒直徑為2～6mm，將顆粒料進(jìn)行干燥使顆粒料的含水率小于0.2%；

B、反應(yīng)：將制得的顆粒料加入到還原爐內(nèi)進(jìn)行加熱，在還原爐反應(yīng)區(qū)反應(yīng)生成銦錫合金，銦錫合金呈液態(tài)且通過(guò)爐畀流入合金儲(chǔ)存區(qū)；

C、澆鑄：銦錫合金經(jīng)出料嘴排出后澆鑄成板狀；

D、電解：將板狀銦錫合金為陽(yáng)極進(jìn)行電解，電流密度控制在100-300A/m²，電壓控制在0.2-0.5V，在陰極得到粗銦，將粗銦進(jìn)行二次電解得到精銦。

本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟A中ITO廢靶粉碎粒度為60～100目，ITO粉與石墨粉的混合摩爾比為1:2，顆粒料的顆粒直徑為3～4mm，干燥裝置采用噴霧干燥機(jī)，石墨表面潤(rùn)滑劑采用乙醇、丙酮和非離子表面活性劑中的任意一種。