[發明專利]從ITO廢靶中提純銦的提純裝置

在審

• 申請號: 202010967577.5
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN111979419A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 崔恒;丁金鐸;葛春橋;柳春錫;金志洸;王夢涵
• 申請（專利權）人: 中山智隆新材料科技有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B58/00
• 代理公司: 廣東科信啟帆知識產權代理事務所(普通合伙) 44710
• 代理人: 吳少東

本發明公開了一種從ITO廢靶中提純銦的提純裝置，包括一提供提純反應場所的真空爐，該真空爐具有倉門，N2氣瓶與真空泵分別通過設有球閥開關的管道與真空爐連接，真空爐內設置有用于給合金加熱的加熱裝置，在真空爐頂部設置有銦金屬回收靶，還包括一個用于冷卻銦金屬回收靶的冷卻裝置以及在所述真空泵與真空爐連接的管道上設置有真空度表。本發明的優點在于不產生大量廢液和廢渣，環保高效，降低處理成本。工藝簡單，不需要特殊建筑，不需要專業人員操作,降低了人力成本,提取的銦金屬的純度較高，可以達到99.99％以上。

技術領域

本發明涉及稀有合金分離回收領域，針對銦資源回收的相關技術，尤其是從ITO廢靶還原所得銦錫合金中經升華分離提純銦金屬的裝置。

背景技術

ITO靶材是一種銦錫復合氧化物陶瓷材料，廣泛應用于平板顯示器件、太陽能電池、飛機及高檔汽車的防霧防霜玻璃等領域，是一種非常重要的光電材料。ITO靶材的原料是氧化錫和氧化銦，氧化銦由銦金屬制備得到。銦金屬是一種貴重金屬，價格高，自然界的含量十分稀缺，全球預估真正可以得到的銦僅1.5萬噸。而ITO靶材在濺射時使用率較低，一般僅為30％～40％，因此回收提純ITO廢靶材中的金屬銦十分必要。

目前可以使用H₂和CO熱還原ITO廢靶材生成銦錫合金，而從銦錫合金中回收提純銦金屬主要是電解法。電解法需要將銦錫合金制成陽極靶，再通過電解池和電解液使得陽極中的銦沉積到陰極上分離出銦，錫形成陽極泥落在電解池中。此種方法可以得到純度較高的銦金屬，但是會形成大量的電解廢液和廢渣，對環境的污染較大，處理成本較高。此外工藝較為復雜，需要建設專用電解池和專業人員值守，人工成本較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種從ITO廢靶中提純銦的提純裝置，它的原理是銦錫合金中的銦金屬在真空或氫氣氣氛下加熱易升華，利用銦金屬升華分離銦錫合金。提純過程中不產生電解廢液和廢渣，環保高效。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

本申請公開一種從ITO廢靶中提純銦的提純裝置，包括一提供提純反應場所的真空爐，該真空爐具有倉門，N₂氣瓶與真空泵分別通過設有球閥開關的管道與真空爐連接，真空爐內設置有用于給銦錫合金加熱的加熱裝置，在真空爐頂部設置有銦金屬回收靶，還包括一個用于冷卻銦金屬回收靶的冷卻裝置以及在所述真空泵與真空爐連接的管道上設置有真空度表。

為了更好的實現發明目的，本發明還具有以下更優的技術方案：

在一些實施方式中，為了使得加熱過程溫度恒定和便于控制，加熱裝置最好采用電加熱棒或加熱絲。

在一些實施方式中，為了更好地將升華后的銦金屬回收，將銦金屬回收靶設計為銦金屬板。還可以在銦金屬回收靶內部設置空腔，將冷卻裝置布置在該空腔的內部。

在一些實施方式中，為了具有更好的冷卻效果，根據設計需要，冷卻裝置可以選擇為水循環冷卻裝置、半導體制冷裝置或壓縮機冷卻裝置。

在一些實施方式中，為了達到更好的提純效果，真空泵的功率≥2KW，所能達到的極限真空度為5×10^{^-2}pa。

在一些實施方式中，為了達到更好的提純效果，真空爐內的真空度在2～20pa時關閉球閥開關，且在升華過程中保持真空度高于20-100pa。

在一些實施方式中，為了達到更好的提純效果，真空爐加熱的速率為0.5～10℃/min,加熱的溫度為50～150℃，保溫的時間為0.5～3h。

在一些實施方式中，為了回收更加完全，銦金屬板的尺寸可以設計為外圓直徑為40～60mm、內圓直徑為36～56mm，高度為300～400mm。水循環冷卻中水管中水流動速率可以設置為1～5m/s，水流溫度為5～20℃。