[发明专利]一种从ITO靶材废料回收高纯锡铟合金的方法

说明书

一种从ITO靶材废料回收高纯锡铟合金的方法，是以ITO靶材废料作为阳极板，其步骤包括：（1）溶解；（2）一次提纯；（3）二次提纯。本发明的大尺寸阳极板和小尺寸阴极板，加上微小电流，形成微弱的非均匀电场，在此非均匀电场下，ITO靶材废料中的铟锡首先迅速溶解到电解液中，形成纯净的铟锡溶液，再以铟锡溶液作为电解液进行二次微电流电解，由于电场不均匀，铟锡合金不会漂移至阴极沉积，而是迅速下沉到电解槽的底部，避免阴阳极短路；在此方法下，本发明的铟锡合金回收率提高至80%以上。

技术领域

本发明属于ITO粉生产领域，具体涉及一种从ITO靶材废料回收高纯锡铟合金的方法。

背景技术

随着电子信息技术的迅速发展，液晶显示屏被广泛应用，作为生产氧化铟锡薄膜的原材料ITO靶材的消耗量也在显著增大。生产ITO薄膜过程中对ITO靶材的利用率较低，约70%的ITO靶材成为废料需要回收。ITO靶材的成份一般为质量比9：1的氧化铟与氧化锡，废靶中的金属铟含量约为74.40%，金属锡的含量约为7.88%。铟和锡金属都属贵重金属，铟在地壳中的含量为1×10-5％，且较为分散，至今为止没有发现过富矿。虽然确定有5种独立矿种如硫铟铜矿(CuInS₂)、硫铟铁矿(FeInS₄)、水铟矿［In(OH)₃］等，但这些矿物在自然界也很少见，铟主要呈类质同象存在于铁闪锌矿（铟的含量为0.0001％～0.1％）、赤铁矿、方铅矿以及其他多金属硫化物矿石中。此外锡矿石、黑钨矿、普通角闪石中也含有铟。因此铟被归类为稀有金属。全球预估铟储量仅5万吨，其中可开采的占50%。锡作为世界上的稀有金属之一，在地壳中的含量为0.004%，全球锡储量约480万吨，基础储量约为1100万吨。因此，实现废靶中金属铟锡的绿色高效回收，是ITO行业发展的重大技术需求，同时也是对保护和合理利用金属资源有着极其重要的意义。现行的从ITO废靶中回收铟锡，我们查到有专利文献CN200780039782.8公开了一种通过将ITO废料进行电解来回收铟-锡合金的方法。该方法使用硫酸、盐酸、碱作为电解液，并在其中添加硫酸铵、氯化钠、硫酸钠等作为电解质，ITO作为阳极、碳等耐腐蚀电极作为阴极母板，电解温度控制在20～50℃，电流密度优选根据原料的种类适当调节的条件进行电解。该方法电解时间长，并且铟锡合金的回收率最高仅为75%。

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种可提高铟锡合金回收率、且产品纯度高的从ITO靶材废料回收高纯锡铟合金的方法。

为实现上述的目的，本发明的技术方案为：

一种从ITO靶材废料回收高纯锡铟合金的方法，是以ITO靶材废料作为阳极板，其步骤包括：

（1）溶解：将所述阳极板和钛阴极板置于第一电解槽中，以硫酸溶液为电解液，进行第一次微电流电解，得到铟锡溶液；

（2）一次提纯：将所述阳极板和钛阴极板置于第二电解槽中，以所述铟锡溶液作为电解液，进行第二次微电流电解；

（3）二次提纯：将第二电解槽底部的铟锡合金沉淀物滤去水分，放入到悬浮设备中真空高温熔炼，得到高纯铟锡合金。

作为进一步的技术方案，以上所述阳极板和阴极板的长度之比为（1.4-1.6）:1，宽度之比为（1.4-1.6）:1。

作为进一步的技术方案，以上所述阳极板的长宽厚依次为19.80cm～20.20cm、13.80cm～14.20cm、0.90cm～1.10cm；所述阴极板的长宽厚依次为12.38cm～14.42cm、8.63cm～10.15cm、0.20cm～0.30cm。

作为进一步的技术方案，以上所述第一次微电流电解的电流密度为40A/m²～50A/m²，温度为20～60℃，电解时间为120～180min。

作为进一步的技术方案，以上所述第二次微电流电解的电流密度为51A/m²～70A/m²，温度为20～60℃，电解时间为100～150min。