[發明專利]一種由ITO廢靶直接粉碎制粉并生產ITO靶材的制備方法

在審

• 申請號: 202010974752.3
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112079627A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 文宏福;李鵬;葉俊峰
• 申請（專利權）人: 韶關市歐萊高新材料有限公司
• 主分類號: C04B35/01
• 分類號: C04B35/01;C04B35/457;C04B35/622;C23C14/08;C23C14/35
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 羅曉林

本發明公開了一種由ITO廢靶直接粉碎制粉并生產ITO靶材的制備方法，包括如下步驟：S1、將廢靶材進行預處理得到預處理廢靶材料；S2、將步驟S1得到的預處理廢靶材料依次進行粗碎、中碎、粉碎得到廢靶材粉末；S3、將廢靶材粉末在500?1000℃下煅燒得到ITO回收粉；S4、將ITO回收粉成型得到ITO生坯，ITO生坯在常壓純氧氣氛條件下進行燒結得到ITO靶材。本發明將廢靶材料預處理后進行三級破碎和粉碎工藝獲得廢靶材粉末，在適合溫度下進行煅燒即得ITO回收粉，將ITO回收粉采用常規的成型和燒結工藝成型和燒結即可得到ITO靶材，ITO靶材純度可達99.99％及以上，整體工藝簡單易控，實現對廢靶回收再利用，具有很好的經濟效益。

技術領域

本發明屬于磁控濺射技術領域，尤其涉及一種由ITO廢靶直接粉碎制粉并生產ITO靶材的制備方法。

背景技術

銦錫氧化物靶材，Indium Tin Oxide靶材，簡稱ITO靶材，是氧化銦和氧化錫兩種金屬氧化物的混合物經高溫燒結形成的陶瓷功能材料。由氧化錫摻雜氧化銦燒結的ITO靶材，經真空磁控濺射鍍膜后，可在玻璃等透明基底上形成ITO透明導電膜，是液晶顯示面板行業必需的關鍵材料。

ITO靶材在磁控濺射鍍膜時，由于磁場強度在靶材表面分布的不均勻，靶材的消耗是不均勻的。一般TFT平面ITO靶材的利用率只有30％左右，旋轉ITO靶材利用率約70-80％，產生大量的ITO廢靶需要回收利用。此外，在ITO靶材的生產加工過程中，也會產生大量的邊角料或不良品。這些ITO廢靶原料，本身為99.99％純度的材料，銦、錫、氧元素之外的雜質含量低于100ppm，實際上除了表面可能存在污染外，廢靶材就是剩余的ITO靶材邊角料，內部成分與ITO靶材純度是一樣的。

目前ITO廢靶的回收，市場上一般是將ITO廢靶作為提煉銦金屬的原料，經過一系列復雜的化學和物理過程，將錫作為雜質去除，將銦金屬提煉為99.99％的銦錠。這一過程，工藝流程長，需要大量使用酸堿化學試劑，產生廢水排放。因此存在成本較高的問題，并且對環境存在污染風險。然后再由銦金屬制備ITO粉末，也需要經過復雜的過程，生產成本較高。

如果能夠將ITO廢靶在去除雜質后，直接制成ITO粉，用于ITO靶材生產，相比于目前傳統的提煉銦金屬再由銦金屬制備ITO粉末，可大幅度降低生產成本，減少環境污染。

中國專利申請CN 105366709A公開了一種回收ITO廢靶的方法，將ITO廢靶在汽化反應器內經過兩次電弧汽化，直接制備為ITO粉末。但是，該方法存在能耗高、生產效率低等問題，并且石墨電極可能會對ITO粉末產生還原反應造成失氧，影響后續的ITO靶材生產質量。

中國專利申請CN 110498443A公開了一種回收ITO廢靶的方法，將ITO廢靶粉碎，然后鹽酸溶解，再采用三電極電解方法獲取ITO前驅體，再經過烘干和煅燒制備ITO粉末。該工藝流程較長，需要大量使用化學試劑，增加了雜質引入和環境污染風險。

中國專利申請CN109956746A公開了一種回收再利用ITO廢靶的工藝方法，將ITO廢靶破碎至100目后，采用熱等靜壓工藝進行燒結生產ITO靶材。該工藝制備的ITO粉末粒度20-120um，顆粒較粗，燒結活性較差，ITO靶材燒結密度僅為99％，且純度僅能達到99％，不能滿足現有市場客戶要求。

發明內容

基于背景技術所述技術問題，本發明提供了一種由ITO廢靶直接粉碎制粉并生產ITO靶材的制備方法，將廢靶材料預處理后進行三級破碎和粉碎工藝得到廢靶材粉末，配合燒結工藝得到ITO靶材，整體工藝簡單易控，實現對廢靶回收再利用，具有很好的經濟效益。

本發明提出的一種由ITO廢靶直接粉碎制粉并生產ITO靶材的制備方法，包括如下步驟：

S1、將廢靶材進行打磨、清洗和酸泡得到預處理廢靶材料；