[發明專利]一種用ITO廢靶重制ITO粉的方法

有效

• 申請號: 201910784429.7
• 申請日: 2019-08-23
• 公開（公告）號: CN110498443B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 張啟旺;彭成云;張梅英;李季;彭巨擘;簡春暉;崔濤;張松;許永姿
• 申請（專利權）人: 云南錫業集團（控股）有限責任公司研發中心
• 主分類號: C01G19/02
• 分類號: C01G19/02
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 蘇蕓蕓

本發明公開一種用ITO廢靶重制ITO粉的方法，該方法是將ITO廢靶粉經過濃鹽酸水熱條件下溶解，調節溶液的酸堿度后過濾，在濾液中添加硝酸鹽得到混合液；以混合液為電解液，用電化學工作站和使用三電極進行恒電壓電解；收集工作電極片上和溶液中的不溶物，洗滌、烘干后得到ITO前驅體；高溫煅燒前驅體得到ITO粉；本發明提供了新的ITO廢靶回收思路，相比傳統方法，此法縮短了工藝流程、成本低且無“三廢”產生。

技術領域

本發明屬于銦資源回收領域，尤其涉及一種從ITO廢靶重制ITO粉的方法；更具體地，涉及一種利用電化學方法，從溶解有ITO廢靶的溶液中制備ITO粉的方法。

背景技術

ITO濺射靶材是由In₂O₃和SnO₂組成的氧化物燒結體，ITO靶材鍍膜利用率一般僅為60%，余為ITO廢靶。此外，在ITO靶材制備過程中不可避免的會產生邊角料、切屑等，這些物質皆可以作為再生銦的來源。

目前，ITO廢靶的回收產品主要是單質銦和單質錫。常用的回收方法大致有以下三種：（1）用酸溶解ITO廢靶使金屬以離子形式進入溶液，然后用銦板置換出錫，再用鋁板置換出銦，得到的粗銦經電解精煉成高純銦；（2）高溫下，用堿溶解ITO廢靶中的SnO₂，In₂O₃則殘留在堿渣中，再用常規方法提純銦；（3）高溫下，用H₂和CO熱還原ITO廢靶生成銦錫合金，在電解精煉回收銦。這三個方法雖然可行，但是涉及到的步驟較多、成本較高，且部分方法中錫分離不徹底和存在安全隱患。

鑒于ITO廢靶回收得到的大部分單質銦和單質錫最終還是被用于制備ITO粉。因此，亟需提供一種從ITO廢靶重制ITO粉的方法，此法跳過銦離子和錫離子還原至單質的過程以及粗銦的電解精煉提純過程。此發明旨在縮短ITO廢靶回收和銦再利用的工藝流程，可有效降低成本。

發明內容

針對現有技術的問題，本發明提供了一種用ITO廢靶重制ITO粉的方法，具體步驟如下：

（1）把ITO廢靶粉碎成細粉，用濃鹽酸在水熱條件下溶解細粉；

所述水熱條件下溶解是在80～200℃下處理2～20h；

（2）用堿調節溶液pH值為4～6.5后，過濾，在濾液中加入硝酸鹽，得到混合液；

所述調節pH的堿為氨水、NaOH、KOH、LiOH中的一種或幾種；堿不但起到調節溶液pH值的作用，而且從堿帶入溶液中的陽離子還起到導電的作用；

所述硝酸鹽為硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸銨或硝酸鈣，硝酸鹽在混合液中的濃度是混合液中的In³⁺和Sn⁴⁺總濃度的1倍以上；混合液中的In³⁺和Sn⁴⁺總濃度控制在0.001～5 mol/L的范圍內；

（3）利用電化學工作站和在三電極條件下電解混合液，其中Ti片為工作電極、碳棒為對電極、飽和Ag/AgCl電極為參比電極；

所述電解是在電化學工作站的Amperometric i-t Curve模塊下進行，電壓為﹣0.9～﹣2V；混合液在電解過程中溫度為10～50℃，電解時間為0.5～20h；

（4）收集Ti片上和混合液中的不溶物，洗滌、烘干后得到ITO前驅體；

所述烘干是在50～250℃下進行；

（5）高溫煅燒ITO前驅體，得到ITO粉；

所述ITO前驅體的煅燒溫度為600～1500℃，煅燒時間為1～20h。

本發明方法步驟（2）中在濾液中添加硝酸鹽的同時添加形貌控制劑；