[发明专利]一种从铜铟镓废靶材中分别回收铜、铟和镓的方法

权利要求书

1.一种从铜铟镓废靶材中分别回收铜、铟和镓的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.将铜铟镓废靶材磨成粉末；

b.将该粉末与水和浓度为95％以上的浓硫酸混合，在浓硫酸稀释放热的作用下该粉末溶解，溶解后期加入硝酸或硝酸盐溶液并加热，继续反应直至粉末完全溶解；

c.向步骤b得到的混合物中加入碱，中和至最终pH为6.5-7，得到Cu(OH)₂、Ga(OH)₃和In(OH)₃的混合沉淀物，其中所述碱选自氨水或NaOH；

d.过滤出固体并用清水洗涤，得到洗净的混合沉淀物；

e.碱溶除镓和电解回收镓，包括如下子步骤：

e1.在加热条件下用浓度为20-30％的NaOH溶液处理所述洗净的混合沉淀物以分离镓，其中Ga(OH)₃变成NaGaO₂溶液，而Cu(OH)₂和In(OH)₃不溶解，保留在残余固体中，进行固液分离；

e2.对NaGaO₂溶液进行电解，以得到单质镓和含NaOH的电解废液；

e3.将上述含NaOH的电解废液与步骤e1中得到的Cu(OH)₂和In(OH)₃残余固体混合，以进一步分离镓，并进行固液分离，得到不含镓的Cu(OH)₂和In(OH)₃固体，并将液相返回到上述步骤e1中；

f.向上述不含镓的Cu(OH)₂和In(OH)₃固体中加入浓度为1-2mol/L的稀硫酸溶液，得到含有CuSO₄和In₂(SO₄)₃的水溶液；

g.向该含有CuSO₄和In₂(SO₄)₃的水溶液中加入二(2-乙基己基磷酸)的煤油溶液以萃取In³⁺，静置后得到不混溶的水相和煤油相，并将这两相分离开，其中Cu²⁺保留在水相中，而In³⁺则进入煤油相中；

h.向步骤g的水相中加入铁粉以置换出单质铜；

i.向煤油相中加入盐酸以将In³⁺反萃到水相中，得到InCl₃水溶液；

j.利用铝粉从上述InCl₃水溶液中置换出单质铟。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，在步骤i和j之间还包括以下进一步除镓的步骤k，其包括如下子步骤：

k1.用氨水或NaOH溶液中和所述InCl₃水溶液以得到In(OH)₃沉淀；

k2.用NaOH溶液洗涤该In(OH)₃沉淀以进一步除镓；然后，

k3.用盐酸将该In(OH)₃沉淀再次溶解成InCl₃水溶液。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于：步骤a中的粉末的粒度为80-100目；步骤b中加热温度为95℃以上；步骤e1中混合物被加热到95℃以上，固液重量比为1∶2～1∶3，溶解时间为3-5小时。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于：步骤e2中的电解条件如下：温度40-60℃、电流密度200-300A/m²、槽电压3-4V、极距20-40mm，电解至溶液中镓含量为0.2-0.5g/l时，结束电解。

5.根据权利要求1的方法，其特征在于：步骤f中，溶解温度为95℃以上，液固重量比为10∶1～15∶1，溶解后视情况进行稀释，并调节pH至1.2-1.5。

6.根据权利要求1的方法，其特征在于：步骤g中的萃取条件是，煤油相与水相的体积比为1∶2～1∶5，温度为10-25℃。

7.根据权利要求1的方法，其特征在于：步骤i中的盐酸浓度为6mol/L以上。

8.根据权利要求2的方法，其特征在于：将步骤k2中得到的溶液送至步骤e2中的NaGaO₂溶液中。