[发明专利]一种回收铟和锡的方法

说明书

本发明公开了一种回收铟和锡的方法，其包括：步骤a）：将ITO废靶材粉碎；步骤b）：将步骤a）得到的粉末进行盐酸加热浸出，然后过滤出SnO₂浸出渣；步骤c）：将步骤b）后过滤出的SnO₂浸出渣进行碱焙，使SnO₂浸出渣与熔融的碱起反应；步骤d）：将步骤c）后得到的碱熔渣在加热条件下水溶浸出，然后分离出In₂O₃浸出渣；步骤e）：将步骤d）中分离得到的In₂O₃浸出渣返回步骤b），继续进行盐酸加热浸出；步骤f）：对步骤b）中过滤出SnO₂浸出渣后得到的含铟溶液，经过除锡、置换得到海绵铟，进行铟生产。采用本发明方法，能够彻底地解决ITO废靶材回收过程铟与锡分离的问题，使铟的总回收率达到99%以上。

技术领域

本发明属于稀散金属铟及有色金属锡的回收技术领域，尤其涉及一种回收铟和锡的方法。

背景技术

铟是一种稀散金属，广泛应用于电子半导体、焊料和合金、ITO（氧化铟锡）靶材等领域，其中ITO靶材是重要的应用领域，占全球铟消费量的70%。ITO靶材是电子信息领域的核心关键材料之一，主要用于制造平板液晶显示器、触摸屏、薄膜晶体管、太阳能电池透明电极以及多功能玻璃等。近年来受益于平板显示、触控屏等下游产业的快速发展，对ITO靶材的需求飞速增长，预计到2016年全球ITO靶材需求将达到2500吨左右。锡属于重要的有色金属，广泛用于工业和民用。

目前，ITO靶材的利用率一般为40%，按照这个比例计算，2016年全球每年将产生ITO废靶材1500吨，折合铟约1000吨、锡约200吨。铟属于稀缺资源，全球的储量只有1.6万吨，而全球每年从矿里提取的原生铟产量只有750吨左右，远不能满足现在市场的需求。

ITO废靶材主要是In₂O₃与SnO₂的混合物，是重要的铟再生资源，而利用ITO废靶材回收铟的数量和成本也是牵制铟交易和铟价格的一个重要因素，因此，如何有效的回收ITO废靶材中的金属铟和锡具有重要的经济和社会意义。

针对ITO废靶材中铟、锡的回收，国内一些企业、科研院所进行了很多的试验、研究，也取得了很多成果：

1）北京化工大学材料科学与工程学院刘家祥、甘勇、张艳等，采用盐酸溶解废靶材中的铟，实现铟锡分离，含铟溶液用铟置换除锡，然后将含铟溶液调节酸度，用铝置换铟得到粗铟，铟的总回收率达到91%以上。

2）长沙矿冶研究院的陈志飞、陈坚、周友元等，于2002年申请专利，申请号CN02139742.2，该方法是以铟锡氧化物废料等含铟物质为原料，将其加入到无机混合酸中溶解，然后加入氧化剂氧化，使铟锡分离；在铟锡分离过程中加入碱溶液和无机共沉剂，使锡等杂质生成一种致密、沉降速度快、易于固液分离的沉淀物，随后溶液经固液分离、置换、熔铸阳极、电解制得精铟，该技术的铟回收率大于95%。

3）广东富远稀土新材料股份有限公司的韩旗英、白炜，公开了《从ITO靶材废料中回收提取金属铟工艺研究》，该技术将靶材废料用盐酸溶解，然后过滤，含铟滤液用锌粉分别除杂和置换，得到海绵铟，海绵铟经碱煮提纯得到99%的金属铟，最后将99%的金属铟电解提纯至99.995%金属铟，该方法铟的总回收率达到93%以上。

以上技术各具有一定的优势，其中前两种方法是目前国内ITO废靶材回收广泛采用的技术，具有操作简单、工艺路线短、成本低的优势。但上述这些技术都没有彻底解决回收过程中铟回收率低的问题。

研究表明，ITO废靶材中主要是In₂O₃与SnO₂的混合物，且二者之间是互相包裹的状态，因此单纯的用酸溶解，难以彻底地实现铟与锡的分离，因此造成铟的整体回收率较低。

发明内容