[发明专利]从ITO废靶中经还原电解提取铟锡的方法

说明书

技术领域

本发明属于有色金属冶金领域，尤其涉及一种ITO废靶中经还原电解提取铟锡的方法。

背景技术

ITO（Tin-doped Indium Oxide）靶材是一种铟锡复合氧化物陶瓷材料，ITO膜具有透光、导电和热反射等特性，广泛应用于平面显示器件的透明电极、高档建筑幕墙、飞机及车辆的防霜防雾玻璃、太阳能聚能装置和照明灯具等方面，是一种重要的光电材料。工业应用中，ITO靶材溅射镀膜的利用率仅为20%～30%，剩余的部分成为废靶材，再加上靶材成型过程中产生的边角料、切削、废品。目前全球ITO靶材用量超过1500吨，每年产生废靶材约2000吨；国内ITO靶材用量达300吨，每年产生废靶材400吨。铟作为稀贵金属，世界上已探明的总储量只有1.6万吨，中国是全球最大的产铟国，也是最大的出口国，原生铟产量占到全球铟总量的60%以上。因此，铟的循环利用极为重要，ITO废靶的回收是占铟循环利用的85%以上。

ITO靶材的成份一般为氧化铟90%，氧化锡为10%，杂质微量。目前已公开的回收技术主要是湿法回收，即将ITO废靶用强酸溶解，然后电解、水解沉淀、碱法分离、置换等。

公开申请号CN1487102A提出一种从铟锡氧化物废靶中回收铟的方法，具体公开了通过将ITO废靶破碎球磨至粒度<149μm后，采用浸出、除杂、置换、电解的全湿法流程从ITO废靶中回收铟，得到含铟达99.99%的高纯铟。

授权公开号CN101701292A采用的是氧化法从ITO废靶中回收铟锡的方法，具体公开了通过将ITO废靶经破碎、球磨后，加浓盐酸溶解浸出，通过添加NaOH氧化浸出液并调PH值获得浸出渣，再经洗涤、焙烧、氧化后实现锡分离，得到粗铟，经一次电解后得到4N铟，铟的回收率可以稳定在97以上。

授权公告号CN101701291B采用的是蒸馏法从ITO废靶中回收铟锡的方法，具体公开了通过将ITO废靶经破碎、球磨后，将盐酸浸出，加入适量的氧化剂，制成蒸馏原液，按一定的蒸馏工艺分离铟、锡，达到废靶回收的目的。

上述方法都存在流程繁琐、效率低下、回收成本高等不足，同时传统方法需加强酸进行反应，会产生大量的酸废液，严重污染环境。

另外公开号为CN101528988 B的专利公开了一种从ITO废料中回收有价金属的方法，具体公开了通过将ITO废料进行电解来回收金属铟的方法。该方法电解时要使用特殊的隔膜离子交换膜隔开的电解槽，铟回收需在专门的铟回收槽内进行，电解过程不连续，操作困难，投资和生产成本都较高；同时残极、小块ITO废料和废ITO粉体通过本方法不能得到回收，需要使用上述常规的湿法回收方法回收，因此本方法工业应用中还需要配套常规湿法回收方法，适应性不强。

公开号CN104032133A采用的是一种ITO废靶回收金属铟锡的方法，具体公开了通过将ITO废靶表面清洁，使用还原性物质活性碳或石墨在高温1000℃～1600℃和非氧化性气体保护条件下，生成金属铟锡合金。该方法因使用还原性物质活性碳或石墨原因，使铟锡合金的纯度只为99.99%，同时需要1000℃～1600℃的高温和非氧化性气体保护的极端条件，实际操作困难，投资和生产成本都较高，产品纯度不高，且产品仅为合金；本方法中需使用有机溶剂和纯剂水超声洗涤，产生的废水、废有机相多且难于处理，存在废水废有机相的排放问题，同时废ITO粉体通过本方法难于清洁，不能得到回收或回收纯度更低。

因此，如何从ITO废靶中分离并高效回收有价金属铟、锡是有待进一步探索的难题。

发明内容

本发明为了解决现有的ITO废靶的回收工艺复杂，且成本较高的缺陷，从而提供了一种方法简单、成本低、铟锡的回收率高的ITO废靶提取铟锡方法。

本发明提供了一种ITO废靶中经还原电解提取铟锡的方法，该方法包括以下步骤：

一种ITO废靶中经还原电解提取铟锡的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、破碎与球磨：将ITO废靶破碎并球磨，得到80%以上的粒度在-80目以下的粉料；

S2、铟锡还原：使用还原性物质在还原炉中将S1所得的粉料进行还原反应，所述还原反应的温度控制为200-1000℃，将氧化铟和氧化锡分别还原成金属铟和金属锡；

S3、阳极铸型：将步骤S2所得还原金属铟和锡作为阳极材料铸型成阳极，得到铟锡合金阳极；