一种从含铜铝钼杂质的ITO物料回收铟的方法与流程

文档序号:37380616发布日期:2024-03-22 10:33阅读:22来源:国知局

本技术涉及资源回收,尤其涉及一种从含铜铝钼杂质的ito物料回收铟的方法。


背景技术:

1、ito靶材溅射广泛应用于屏幕显示、太阳能电池、触摸屏、led等领域,随智能系统兴起,对ito靶材的需求也不断增加。在靶材溅射过程中除了把靶材溅射至基板上形成氧化铟锡薄层,还有部分氧化物溅射至设备内腔上,这部分ito是无法再使用的。因此,在多次溅射后需要对内腔进行清理,一般使用超声振动清理或是稀酸浸泡清理,两种方法都会使部分内腔金属与ito一起脱落下来,导致其中铝钼铜含量上升,形成清洗物料。这些清洗物料中铟含量较高,价值较高,需要回收利用这部分金属。响应绿色经济环保发展理念,有利于铟金属循环利用。

2、现从含铟物料中收铟的方法分为湿法和火法,湿法一般采用无机酸浸出后进行置换、萃取、电解等;火法主要采用氢气还原、碳还原、熔盐电解等。

3、中国专利申请201510896090.1公开了一种还原法从ito废靶材中回收铟的方法,该方法包括以下步骤:

4、步骤一、将ito废靶材经球磨,得ito废靶粉,将所述ito废靶粉盛装在器皿内,在780℃高温的条件下通入氢气,还原得铟锡合金;

5、步骤二、在ph为2~2.5的硫酸、70~100g/l铟离子、75~90g/l钠离子,温度22~25℃环境下,将所述铟锡合金电解,得到高纯铟4n,锡进入阳极泥;

6、该法生产没有污染,铟纯度能够保证,一次电解铟纯度可达4n以上。该法生产成本比湿法生产节约费用50%,而且无废水废气产生;

7、中国专利申请201810528444.0公开了一种使用熔盐电化学法从废ito粉中回收粗铟的方法,该方法向废ito粉中加入5wt%聚乙烯醇溶液然后搅拌混合均匀,压制成直径10~15mm的圆片状物料;将圆片状物料室温干燥,烧结4h得到烧结物料;在完全氩气气氛下,将电解质熔化,熔化电解质层顶部放置液态金属阴极,将烧结物料放入到熔化电解质层中,熔化电解质上插入石墨阳极,在电解电压为3v、电流密度为0.8~1.0a/cm2条件下电解4h,在液态金属阴极内部得到铟锡合金;

8、该方法的优点在于直接采用熔盐电解废ito粉回收铟锡合金;采用液态阴极增大了电解反应接触面积,电解产生金属直接进入液态阴极,不会包裹在ito粉表面阻碍反应;整个过程安全环保,无有害气体和有害废水产生;

9、观察上述两个方案可见,上述方案均以电解法为基础实现对铟的回收;

10、中国专利申请201810220329.7公开了一种从铜铟镓硒废电池芯片中回收有价金属的方法,该方法将铜铟镓硒(cigs)废电池芯片进行衬底剥离;对剥离后的有价金属层进行硫酸化焙烧得到粗硒和渣;渣水浸得到水浸液和水浸渣;将水浸液除杂/分离后获得含锌、镉、铝的渣和滤液,滤液结晶得到硫酸铜;水浸渣碱浸后得到碱浸液和碱浸渣;碱浸渣再酸浸得到酸浸液和酸浸渣,酸浸渣返回硫酸化焙烧;酸浸液还原得到粗铟,粗铟提纯得到含铝、锡的渣和高纯铟;碱浸液除杂分离出含钼、锡的渣,过滤得到滤液;滤液电解得到粗镓,粗镓提纯得到高纯镓;

11、观察该方案可见,该方案不仅实现了对镓的回收,也实现了对铟的回收;

12、该方案中,铟的回收路径为cigs废电池芯片→不锈钢/玻璃沉底玻璃→硫酸化焙烧→水浸→碱浸→酸浸→还原得到粗铟,对粗铟进一步提纯得到高纯铟;

13、进一步阅读该方案的说明书部分可见,该方案中对于铟的具体回收步骤如下:

14、(1)不锈钢/玻璃衬底剥离:将铜铟镓硒废电池芯片进行剥离,得到有价金属层;

15、(2)硫酸化焙烧:将步骤(1)中得到的有价金属层进行硫酸化焙烧获得粗硒和渣;

16、(3)水浸:将步骤(2)中得到的渣进行水浸,得到水浸液和水浸渣;

17、(5)碱浸:将步骤(3)中得到的水浸渣进行碱浸,得到碱浸液和碱浸渣;

18、(6)酸浸:将步骤(5)中得到的碱浸渣再进行酸浸,得到酸浸渣和酸浸液,酸浸渣返回步骤(2)中进行硫酸化焙烧;

19、(7)还原、提纯:将步骤(6)中得到的酸浸液还原得到粗铟,粗铟进一步提纯得到含铝、锡的渣和高纯铟;

20、尽管上述方案具有综合回收率高,实现铜、铟、镓、硒的高效选择性浸出;综合考虑了废芯片中掺杂的金属杂质,分离完全;操作简便,环境友好等优点,但是在实际生产过程中我们发现,硫酸化焙烧后渣的水浸时仍会有一部分铟进入到水浸液中,导致铟综合回收率降低。

21、本方案需要解决的问题:如何提供一种新的从含铜铝钼杂质的i to物料回收铟的方法,且该方法具有相对较高的铟回收率。


技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种从含铜铝钼杂质的i to物料回收铟的方法,且该方法具有相对较高的铟回收率。

2、为实现上述目的,本技术公开了一种从含铜铝钼杂质的i to物料回收铟的方法,包括以下步骤:

3、步骤1:将含铜铝钼杂质的i to物料破碎,随后投入碱性溶液溶解、固液分离,得到废渣一和滤液一;

4、步骤2:将废渣一投入酸性溶液中并将酸性溶液的ph值调节至0.1~0.5,固液分离,得到废渣四和滤液四;

5、步骤3:向滤液四中加入沉铜剂并将滤液四的ph值调节至0.1~2,固液分离,得到废渣五和滤液五;

6、步骤4:将滤液五的ph值调节至4.5~7,固液分离,得到氢氧化铟和滤液六;

7、沉铜剂选自硫化钠、硫化钾、硫化锂中的至少一种。

8、需要说明的是,为了进一步回收滤液一钟的铝和钼,更为优选地,步骤1结束后,还包括以下步骤:

9、步骤a1:将滤液一的ph值调节至7~8,固液分离,得到废渣二和滤液二;

10、步骤a2:向滤液二中加入沉钼剂,并调节ph值至6~10,固液分离,得到废渣三和滤液三;

11、沉钼剂选自氧化钙、氧化镁、氢氧化钙、氢氧化镁中的至少一种。

12、优选地,且含铜铝钼杂质的i to物料中铜的质量分数为10~70%,铟的质量分数为10~60%,铝的质量分数为1~30%,钼的质量分数为1~30%。

13、优选地,含铜铝钼杂质的i to物料中铜的质量分数为10~35%,铟的质量分数为23~60%,铝的质量分数为15~20%,钼的质量分数为15~20%。

14、优选地,步骤a2中,沉钼剂与含铜铝钼杂质的i to物料中钼元素的摩尔比为1.5~5:1;

15、步骤3中,沉铜剂与含铜铝钼杂质的i to物料中铜元素的摩尔比为1.2~2:1。

16、优选地,碱性溶液选自氢氧化钠或氢氧化钾溶液;

17、酸性溶液选自硫酸或盐酸溶液。

18、优选地,步骤a1中,将滤液一的ph值调节至7~8并以10~45r/min的转速搅拌0.8~1.2h后,固液分离,得到废渣二和滤液二;

19、步骤a2中,向滤液二中加入沉钼剂调节ph值至6~10并以10~45r/min的转速搅拌0.8~1.2h后,固液分离,得到废渣三和滤液三;

20、步骤3中,向滤液四中加入沉铜剂调节滤液四的ph值节至0.1~2并以10~45r/min的转速搅拌1~5h后,固液分离,得到废渣五和滤液五。

21、优选地,步骤2具体为:将废渣一投入酸性溶液中并将酸性溶液的ph值调节至0.1~0.5,并置于50~100℃的环境下搅拌2~8h,固液分离,得到废渣四和滤液四。

22、优选地,步骤4具体为:将滤液五的ph值调节至4.5~7,并以10~45r/min的转速搅拌0.8~1.2h后固液分离,得到氢氧化铟和滤液六。

23、优选地,还包括步骤5,步骤5具体为:将步骤4制得的氢氧化铟于750~900℃的环境下煅烧2~6h,随后与还原剂一同置于1000~1500℃的环境下反应2~6h,得到铟成品;

24、还原剂选自石墨粉、活性碳粉、焦炭中的至少一种;

25、氢氧化铟与还原剂的质量比为6~10:1。

26、本技术的有益效果是:本技术所提供的从含铜铝钼杂质的i to物料回收铟的方法通过沉铜剂、沉钼剂等物质的加入及对铜、钼、铝析出过程中ph值的控制,进一步使得钼、铝更加充分的析出,进而降低了对粗铟进行提纯的难度。

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