本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種可從廢ITO刻蝕液中回收銦的方法，屬于再生銦的回收領(lǐng)域。該方法包括如下步驟：a.用無機(jī)堿調(diào)節(jié)廢ITO刻蝕液的pH值至1～1.8；b.加入鐵粉將廢ITO刻蝕液中的三價(jià)鐵離子還原為亞鐵離子；c.向廢ITO刻蝕液中加入無機(jī)堿調(diào)節(jié)溶液pH值至2.5～3.5；d.向廢ITO刻蝕液中加入三聚磷酸鈉沉淀溶液中的銦，過濾；e.將步驟d過濾得到的銦沉淀物置于無機(jī)酸中溶解，再用鋅置換回收銦。本發(fā)明專利技術(shù)方法可解決現(xiàn)有技術(shù)不能對(duì)高鹽酸濃度、高鐵離子濃度的廢ITO刻蝕液進(jìn)行有效回收的技術(shù)問題。本發(fā)明專利技術(shù)采用獨(dú)特的工藝過程和嚴(yán)格的工藝參數(shù)的控制，每一步驟緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了銦的高回收率，并且所制得的銦純度高。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于再生銦的回收領(lǐng)域，具體涉及一種可從廢ITO刻蝕液中回收銦的方法。
技術(shù)介紹
銦是稀貴重金屬，廣泛應(yīng)用于電子計(jì)算機(jī)、太陽能電池、光電、國防軍事、航空航天、核工業(yè)和現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)等高科技領(lǐng)域。銦主要用于電子工業(yè)，如液晶顯示器等使用的透明電極、焊接材料、化合物半導(dǎo)體，銦還用于熒光體、低熔點(diǎn)合金、電池材料、牙科合金、軸承坐寸ο隨著手機(jī)、筆記本電腦、液晶電視等家用電器的迅速普及，透明電極的銦用量急速增大，尤其是國內(nèi)外對(duì)于液晶面板需求的急速增加，銦資源枯竭的加快，都促使銦價(jià)格的快速上漲。國際市場(chǎng)銦的價(jià)格也從上世紀(jì)90年代開始不斷上漲，一度超過10000元/公斤。更嚴(yán)重的是稀缺金屬銦的資源枯竭已成為人類不得不面臨的危機(jī)。據(jù)專家介紹，從目前來看，尚不存在其它金屬在上述領(lǐng)域可以替代銦元素，因此銦具有極其重要的戰(zhàn)略價(jià)值。目前，全球已探明金屬銦的儲(chǔ)量?jī)H為I. 6萬噸，是已探明黃金儲(chǔ)量的1/6。銦這種稀缺、面臨資源枯竭的戰(zhàn)略性資源，對(duì)于我國這樣既是資源出口大國又是銦高附加值產(chǎn)品的進(jìn)口大國來說，控制出口、保護(hù)資源；加快銦高技術(shù)、高附加值產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程；盡快實(shí)現(xiàn)銦的有效回收、循環(huán)利用，應(yīng)是國家和相關(guān)企業(yè)的歷史責(zé)任，無疑具有重大戰(zhàn)略、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)意義。對(duì)于在平板顯示屏制造領(lǐng)域中應(yīng)用到的ITO刻蝕工序，通常是采用由鹽酸和氯化鐵組成的ITO刻蝕液對(duì)顯示器件基板上的ITO膜進(jìn)行化學(xué)刻蝕，以制作出相應(yīng)的光學(xué)圖形，化學(xué)反應(yīng)式為In203+6HCl=2InCl3+3H20。因此，ITO刻蝕工序中產(chǎn)生的廢ITO刻蝕液中含有一定量的銦，具備提取的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。國內(nèi)關(guān)于回收銦的專利文獻(xiàn)報(bào)道主要致力于從冶煉廠礦渣、廢水等回收含量在O.5%以上的高品位銦，對(duì)于從廢ITO刻蝕液中回收品位遠(yuǎn)低于O. 1%的銦的報(bào)道卻很少，原因在于廢ITO刻蝕液中銦的含量太少，而三價(jià)鐵離子濃度和氯化氫濃度卻過高，用通常回收銦的工藝成本太高，同時(shí)銦的回收率低，制得的銦純度低。CN 101368230A公開了一種低品位銦的回收工藝，其特點(diǎn)是在工藝中采用有機(jī)磷萃取劑P2tl4或CL-P2tl4樹脂吸附電解液中的銦，再用鹽酸解吸吸附的銦。但該工序存在工序長、效率低、且廣生有機(jī)溶劑的殘留等缺點(diǎn)。CN 102061398A公開了一種鹽酸體系中銦的分離回收方法。其特征是通過三價(jià)鐵的萃取、有機(jī)相的洗漆、二價(jià)鐵的反萃取、萃余液中的鋼的萃取和反萃取等工序，最后利用鋁片對(duì)富集液中銦進(jìn)行置換回收。但該方法也存在著工序長、設(shè)備投資高、材料成本高、且產(chǎn)生有機(jī)溶劑殘留等缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種可從廢ITO刻蝕液中回收銦的方法，該方法銦回收率高，制得的銦純度高。本專利技術(shù)解決其技 術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是從廢ITO刻蝕液中回收銦的方法，包括如下步驟a、用無機(jī)堿調(diào)節(jié)廢ITO刻蝕液的pH值至I I. 8 ;b、加入鐵粉將廢ITO刻蝕液中的三價(jià)鐵離子還原為亞鐵離子；C、向廢ITO刻蝕液中加入無機(jī)堿調(diào)節(jié)溶液pH值至2. 5 3. 5 ;d、向廢ITO刻蝕液中加入三聚磷酸鈉沉淀溶液中的銦，過濾；e、將步驟d過濾得到的銦沉淀物置于無機(jī)酸中溶解，再用鋅置換回收銦。其中，上述方法步驟a中，用無機(jī)堿調(diào)節(jié)廢ITO刻蝕液的pH值至I. 4 I. 6。其中，上述方法步驟c中調(diào)節(jié)溶液pH值至2. 8 3. O。其中，上述方法步驟e中，用鋅置換得到海綿狀銦，經(jīng)壓團(tuán)、烘干、350 450°C下熔鑄、在O. I O. 5V的槽電壓和30 80A/m2的電流密度下進(jìn)行電解精制，得到純度達(dá)99. 99%的純銦。其中，上述方法步驟a和c中，所述的無機(jī)堿為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鈉或氫氧化鉀中的至少一種。其中，上述方法步驟a中所述的無機(jī)堿為IOmol / L的氫氧化鈉溶液。其中，上述方法步驟c中所述的無機(jī)堿為Imol / L的氫氧化鈉溶液。其中，上述方法步驟b中，加入鐵粉還原三價(jià)鐵離子的溫度不低于50°C，加入的鐵粉過量。其中，上述方法步驟e中，所述的無機(jī)酸為鹽酸、硫酸、硝酸或磷酸中的至少一種。進(jìn)一步的，步驟e中，所述的無機(jī)酸為O. Imol / L的鹽酸溶液。本專利技術(shù)的有益效果是本專利技術(shù)方法綜合采用了鐵離子還原、選擇性沉淀、置換等一系列的獨(dú)特工藝方法的對(duì)廢ITO刻蝕液中的銦進(jìn)行回收，解決了含高濃度鐵的鹽酸體系溶液中低品位銦的回收效率低下、雜質(zhì)含量高等問題；并根據(jù)三聚磷酸鈉具有的選擇性沉淀特性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)銦的選擇性沉淀；同時(shí)，本專利技術(shù)嚴(yán)格控制各階段的PH值，使除三價(jià)鐵離子和沉淀的效果更好，不僅提供了一種回收銦的新方法，而且最終使制得的粗銦雜質(zhì)含量低、回收效率高，再通過電解可制得純度達(dá)99. 99%的純銦。本專利技術(shù)方法工藝流程簡(jiǎn)潔，使用材料低廉，不產(chǎn)生新的有害污染物，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。具體實(shí)施例方式本專利技術(shù)提供的還原鐵離子-三聚磷酸鈉沉淀回收廢ITO刻蝕液中的銦的工藝方法，包括以下操作步驟a、用無機(jī)堿調(diào)節(jié)廢ITO刻蝕液的pH值至I I. 8 ;b、加入鐵粉將廢ITO刻蝕液中的三價(jià)鐵離子還原為亞鐵離子；C、向廢ITO刻蝕液中加入無機(jī)堿調(diào)節(jié)溶液pH值至2. 5 3. 5 ;d、向廢ITO刻蝕液中加入三聚磷酸鈉沉淀溶液中的銦，過濾；e、將步驟d過濾得到的銦沉淀物置于無機(jī)酸中溶解，再用鋅置換回收銦。具體操作步驟如下a、利用無機(jī)堿(所述的無機(jī)堿為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鈉或氫氧化鉀中的至少一種，優(yōu)選燒堿溶液)將廢ITO刻蝕液的酸度pH值調(diào)至I I. 8，優(yōu)選為I.4 I. 6，并用pH酸度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。燒堿溶液的濃度為lOmol/L，將燒堿溶液緩慢加入到廢ITO刻蝕液中，加入的過程中進(jìn)行勻速的攪拌。需要對(duì)溶液的酸度進(jìn)行有效的控制。酸度過低，會(huì)形成氫氧化鐵沉淀，從而吸附銦離子，造成銦的流失；酸度過高，會(huì)影響到下一步的鐵粉的還原效果。b、將粒度為300 μ m的還原鐵粉加入到調(diào)節(jié)過酸度的廢ITO刻蝕液中。應(yīng)根據(jù)溶液中三價(jià)鐵的含量加入過量10%的鐵粉，維持溶液溫度不低于50°c鐵粉加入后應(yīng)進(jìn)行勻速的攪拌，至溶液的顏色由紅色完全轉(zhuǎn)為淺綠色，即鐵離子完全轉(zhuǎn)化為亞鐵離子。同時(shí)應(yīng)優(yōu)選維持溶液保存在不易被氧化的環(huán)境中，以防止還原后的亞鐵離子再次氧化為鐵離子。過量的鐵粉也是為了控制還原后的亞鐵離子再次氧化為鐵離子。C、利用燒堿溶液將溶液的酸度pH值調(diào)至2. 5 3. 5，優(yōu)選為2. 8 3. 0，并用pH酸度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。燒堿溶液的濃度為優(yōu)選lmol/L，將燒堿溶液緩慢加入到溶液中，加入的過程中進(jìn)行勻速的攪拌。需要對(duì)溶液的酸度進(jìn)行有效的控制。酸度過低，會(huì)引起下一步銦沉淀工序中的沉淀物反溶；如果酸度過高，會(huì)導(dǎo)致下一步的銦沉淀工序中的銦無法沉淀完全。d、根據(jù)溶液中的銦離子的濃度(可利用ICP-MS電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測(cè)定)，向溶液中加入摩爾比為O. 85、. 95:1的三聚磷酸鈉溶液，優(yōu)選為O. 91:1。在加入三聚磷酸鈉的過程中，應(yīng)對(duì)溶液進(jìn)行勻速的攪拌，2(T30min后，銦可沉淀完全。對(duì)溶液進(jìn)行過濾后得到相應(yīng)的銦沉淀物，并在120°C的烘箱中進(jìn)一步干燥。本專利技術(shù)采用的三聚磷酸鈉，可以將溶液中的絕大部分的銦離子沉淀出來，且保持穩(wěn)定的化學(xué)形態(tài)。e、將干燥后的銦沉淀物溶解在pH值為I的無機(jī)酸溶液(所述的無機(jī)酸本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
從廢ITO刻蝕液中回收銦的方法，其特征在于包括如下步驟：a、用無機(jī)堿調(diào)節(jié)廢ITO刻蝕液的pH值至1～1.8；b、加入鐵粉將廢ITO刻蝕液中的三價(jià)鐵離子還原為亞鐵離子；c、向廢ITO刻蝕液中加入無機(jī)堿調(diào)節(jié)溶液pH值至2.5～3.5；d、向廢ITO刻蝕液中加入三聚磷酸鈉沉淀溶液中的銦，過濾；e、將步驟d過濾得到的銦沉淀物置于無機(jī)酸中溶解，再用鋅置換回收銦。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：潘曉勇，陳正，彭玲，陳偉華，劉宇，喬君喜，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：四川長虹電器股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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