[发明专利]一种P5O7复合碳纤维材料的合成及其用于吸附分离液晶面板中铟的方法

说明书

本发明涉及一种萃取剂P5O7复合碳纤维材料的合成，并且用于吸附分离液晶面板中铟的方法。本发明属于铟的回收利用技术领域，具体涉及从废旧液晶显示屏面板中回收铟的方法。该方法包括：（1）将碳纤维浸入丙酮中，去除表面的环氧树脂胶水后，将其放入60℃的烘箱中烘干，取出冷却后，充分浸泡在P5O7中，取出后，用去离子水清洗3次，置于110℃烘箱中烘干，即得P5O7‑C纤维复合材料；（2）配制0‑1000ppm的InCl3水溶液，加入0.1‑4 g/L的P5O7/C纤维复合材料，在摇床25‑45℃，200‑300rpm，pH值为0‑3下吸附分离铟，In3+的回收率大于95%，用3mol/L的盐酸可实现In3+的解吸，其解吸效率可达到80%。复合材料可重复使用，经过7个循环测试，P5O7/C纤维复合材料对In3+的回收率基本保持不变。

技术领域

本发明属于铟的回收利用技术领域，具体涉及从废旧液晶显示屏面板中回收铟的方法。

背景技术

铟是一种贵重的战略金属资源，是液晶面板上Liquid crystal displays (LCDs）中ITO薄膜的主要成分。随着科学的发展，一个液晶面板的使用寿命一般是3-5年。随着电子产品的更新换代，将产生大量的废弃液晶面板。这些电子垃圾中含有相当量的铟金属。根据统计，超过一半的铟金属是从二次资源回收的。当二次资源中的铟含量达到0.002%时，就很值得回收铟。而在一个废弃的液晶面板中，铟的含量超过了0.03%。因此，废弃的液晶面板是铟回收过程中很重要的二次资源。铟是一种有毒的金属，如果将电子垃圾直接放入环境中，很容易导致肺癌或者肺部疾病。而回收In3+不仅减少金属直接排放到垃圾中造成的污染，又可以产生良好的经济效益。

传统回收液晶面板中铟的方法，主要有采用阳离子交换树脂法、酸浸提取方式、共沉淀法、置换或电解、溶剂萃取法等。其中，溶剂萃取法有许多优势，比如高选择性，好的效果，低能耗，适用于热敏性物质的分离。相关专利主要有：专利《从含铟浸出渣中萃取分离铟锡的方法》（雷日华等，申请号CN 201510149137.8）采用P2O4 同时萃取铟和锡，采用氟化物络合反萃锡，接着用盐酸反萃铟，该方法产生大量的萃余液难以处理，影响环保；专利《从锌精矿直接浸出的含铟中和沉渣中回收铟的方法》（唐爱勇等，申请号200910311599.X）采用硫酸一次浸出-锌粉富集-硫酸二次浸出-铁粉精华-P2O4萃取-盐酸反萃-芯片置换等几个步骤以制取海绵铟。

这些专利技术都采用螯合剂P2O4萃取，需要大量的有机溶剂辅助进行萃取，以及随后反萃的过程，存在着有机溶剂容易损失，固液分离困难等问题。

专利《一种吸附稀散金属铟（Ⅲ）用浸渍树脂的制备方法》（刘军深等，申请号CN201811102086.3）采用苯乙烯-二乙烯基大孔吸附树脂为载体，以N1923和植酸混合萃取剂为吸附位点，对酸性溶液体系中的稀散金属铟(III)进行吸附，该方法吸附铟的吸附速率快、吸附容量大，但是该方法的浸润树脂结构不稳定，循环使用后，容易造成萃取剂在树脂上流失。

专利《一种P2O4复合UiO-66材料的合成及其用于吸附分离液晶面板中铟的方法》（付明来等，申请号201910851278.2）采用P2O4复合UiO-66材料，使用的UiO-66材料是个MOFs材料，该UiO-66是个粉体多孔材料，需要包覆的粉体较多，成本较高。

碳纤维，耐强酸，强碱，耐高温，对生物体无害等极其优越的特性。质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并具有耐腐蚀性。用碳纤维与P5O7复合，吸附铟之后，可以在强酸中进行脱附，从而达到循环使用的效果。

发明内容

[1] 本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、制作简单、性能优、耐酸性的P5O7复合C纤维材料的制备方法及其吸附分离液晶面板中LCD的In3+。具有高效、节能、操作方便等优点。

[2]为了解决上述技术问题，本发明合成的材料包括以下步骤：