[發明專利]從銦錫置換渣中分離回收錫和銦的方法

在審

• 申請號: 202110258460.4
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN113005297A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 劉鴻飛;殷亮;肖紅軍;朱劉
• 申請（專利權）人: 廣東先導稀材股份有限公司
• 主分類號: C22B7/00
• 分類號: C22B7/00;C22B25/02;C22B25/06;C22B58/00
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 李瓊芳;肖小龍

本發明提出了一種從銦錫置換渣中分離回收銦和錫的方法，屬于冶金技術領域。本發明采用濕法—火法聯合冶金工藝分離回收銦錫置換渣中的錫和銦，經濕法浸出去除鋅等雜質金屬，通過火法熔煉去除錫合金中的銦，產出粗錫和熔煉渣，熔煉渣經浸出后，產出海綿銦和氯化鹽溶液。氯化鹽溶液經過蒸發結晶、脫水干燥后得到氯化介質，并可返回熔煉過程循環使用。本發明的工藝流程結構合理，適應性較強，作業過程無酸霧、一氧化氮、二氧化氮等廢氣排放、工作環境良好，且能與現有濕法回收銦的主工藝相配套，易于工業化實施。

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，具體涉及一種用冶金工藝回收二次資源中的有價金屬的方法，尤其涉及一種聯合濕法冶金和火法冶金工藝分離回收ITO廢靶材時所產生的銦錫置換渣中金屬錫和金屬銦的方法。

背景技術

銦錫氧化物（ITO）靶材的制備和使用過程中，會產生大量含高價值銦錫金屬的邊角廢料。對這些ITO靶材廢料的回收主要采用酸溶濕法回收，其工藝大致為破碎球磨——酸浸——置換除錫——置換銦——粗銦電解。在置換除錫工序中，利用銦的化學性質稍比錫活潑，常用粗銦置換溶液中的錫離子，得到銦錫置換渣。由于加入的粗銦反應不完全，而且部分銦被錫包裹，導致銦錫置換渣中的銦含量往往在1~50%不等；此外溶液中含有較多的雜質，銦錫置換渣常呈膠態沉淀，雜質多且澆筑熔煉時的收率低。盡管銦錫置換渣中含有銦金屬，但是處理難度太大，所以絕大多數的企業都是將其堆存或低價外售，而較少進行回收處理。

公開號為CN104674012A的專利申請公開了一種從錫渣中分離銦的方法，其步驟是：將錫渣用水漂洗，漂洗后的清洗液加入堿溶液，將pH值調至2～3，靜置沉淀，過濾后的濾液加入酸溶液并將pH值調至1～1.5，然后用銦板置換出錫，最后用鋁板將溶液中的銦置換出來。此方法用水漂洗錫渣，可以使錫的膠態沉淀物和部分可溶銦轉入溶液進行分離，但是無法處理被錫包裹的絕大部分銦，最終獲得的僅是銦錫合金，還需要后續分離銦，因而不具有廣泛應用性。

公開號為CN1757768A的專利申請公開了一種銦錫混合物的分離方法，包括含銦錫混合物的廢料粉末酸浸出、鋅置換、海綿銦壓團、鑄型等步驟，鋅置換步驟包含鋅粉置換和鋅片置換兩步驟，即先在含銦錫混合物的鹽酸或硫酸溶液中添加入鋅粉，將錫離子置換為固體錫，溫度為40～80℃，時間為1～6小時，將固液進行分離，得到除錫后液和錫渣；再對除錫后液用鋅片進行置換，壓團后得到海綿銦，熔鑄成粗銦；錫渣用濃硝酸浸泡除雜后，再用焦粉進行還原熔煉得粗錫，所得粗錫品位為Sn(wt％)≥95％。此方法采用濃硝酸浸泡錫渣進行除雜時，不僅因為濃硝酸會與錫、雜質反應而大量消耗，而且反應過程中容易揮發和分解產生二氧化氮、一氧化氮等有毒氣體，嚴重污染環境。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明要解決的技術問題是提供一種從銦錫置換渣中分離回收錫和銦的方法，該方法實現同時回收銦和錫，且有效提高回收的錫的純度，并具有工藝簡單、成本低并且環境友好的優點。

本發明的解決方案是這樣實現的：

一種從銦錫置換渣中分離回收錫和銦的方法，包括以下步驟：

（1）用稀酸浸出銦錫置換渣，控制反應條件，銦、鋅等雜質金屬被浸出，錫呈現為未溶出的狀態；過濾，洗滌，得到含銦濾液和含錫濾渣；

（2）將含錫濾渣壓團，并去除水分；

（3）將壓團并去除水分后的含錫濾渣放入坩堝中，在含錫濾渣上覆蓋氯化介質，加熱熔煉；熔煉結束后，分離熔煉渣和錫熔液；錫熔液冷卻后即為粗錫；

（4）將熔煉渣加水浸出，過濾后得到第二含銦濾液和粗銦。

本發明所述的銦錫置換渣是指銦錫氧化物（ITO）靶材采用破碎球磨——酸浸——置換除錫——置換銦——粗銦電解的工藝時，在置換除錫工序中，用粗銦置換溶液中的錫離子，從而得到銦錫置換渣。

進一步的，步驟（1）所述的稀酸是指濃度為0.5~2mol/L的稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸或醋酸，優選稀鹽酸。