氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法、装置

本申请属于电化学冶金，具体涉及一种氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法、装置。

背景技术：

1、由纳米氧化铟和氧化锡烧结制备出的ito靶材具有优异的导电性和透光性，因此被广泛的应用于平面显示行业。将ito靶材溅射气化后镀到玻璃基板或者有机薄膜上，形成一层透明的导电薄膜，在薄膜上刻蚀电路形成透明电极。

2、随着社会的进步和发展，对液晶显示器的需求越来越大，也相应提高了对ito靶材的要求。目前液晶显示器的主要生产方法是通过磁控溅射在玻璃基板上镀上一层ito薄膜，使用这种方法，只有不到30％的ito可以沉积在基板上，剩余的ito靶材只能丢弃；然而，废弃ito靶材中的铟是一种稀缺资源，全球铟储量仅为5万吨，并且原生铟的提取十分的困难，只能从铅锌矿的副产物中获得，因此，从废弃ito靶材中回收铟非常重要。

3、目前，废弃ito靶材的回收方法主要有湿法回收和火法回收工艺。但目前ito废靶回收的方法存在工艺流程复杂、涉及大量酸碱以及温室气体的排放严重污染环境，资源综合利用率低等问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，一些实施例公开了一种氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法，包括：

2、氧化铟锡废靶材制成氧化铟锡废靶颗粒，铺设在电解槽底部；

3、熔盐电解质铺设在氧化铟锡废靶颗粒上方；

4、氧化铟锡废靶材制作成棒状电极，设置在熔盐电解质中；

5、以氧化铟锡棒状电极为阳极，氧化铟锡废靶颗粒作为阴极，与熔盐电解质形成电解体系；

6、加热电解体系使熔盐电解质熔融，连接电解电源进行恒电位电解；

7、电解过程中，氧化铟锡废靶颗粒被还原为液态铟锡合金，液态铟锡合金下沉到电解槽底部，进行收集；向电解槽中连续加入氧化铟锡废靶颗粒参与电解反应，电解过程连续进行，连续收集铟锡合金。

8、一些实施例公开的氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法，恒电位电解的电解电压设定为2.2v～3.0v。

9、一些实施例公开的氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法，电解过程中，熔盐电解质的熔融温度设定为450～850℃。

10、一些实施例公开的氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法，熔盐电解质为碱金属或碱土金属氯化物，碱土金属氯化物包括cacl2体系电解质、licl体系电解质。

11、一些实施例公开的氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法，电解过程中，cacl2体系电解质的熔融温度设定在800～850℃。

12、一些实施例公开的氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法，电解过程中，licl体系电解质的熔融温度设定在450～500℃。

13、一些实施例公开的氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法，氧化铟锡棒状电极的形状为方形或圆柱形。

14、一些实施例公开的氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法，恒电位电解在惰性气氛保护下进行。

15、一些实施例公开的用于氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的装置，包括电解槽，电解槽的顶部设置有阳极电源接口、进料口和出气口，进料口用于向电解槽中加入氧化铟锡废靶颗粒，出气口用于排放电解反应生成的气体；电解槽的底部设置有阴极电源接口和出料口，出料口用于收集铟锡合金。

16、一些实施例公开的用于氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的装置，电解槽包括集流体层和包裹在集流体层外部的绝缘层。

17、本发明实施例公开的氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法，以氧化铟锡棒状电极为阳极，氧化铟锡废靶颗粒作为阴极，与熔盐电解质形成电解体系，在电解过程中，氧化铟锡废靶颗粒被还原为液态铟锡合金，液态铟锡合金下沉到电解槽底部，进行收集；本发明实施例公开的氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的装置，通过进料口向电解槽中连续加入氧化铟锡废靶颗粒参与电解反应，电解过程连续进行，铟锡合金持续析出，通过出料口连续收集铟锡合金，使得氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的工艺流程可持续进行。

技术特征：

1.氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法，其特征在于，所述恒电位电解的电解电压设定为2.2v～3.0v。

3.根据权利要求1所述的氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法，其特征在于，电解过程中，所述熔盐电解质的熔融温度设定为450～850℃。

4.根据权利要求1所述的氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法，其特征在于，所述熔盐电解质为碱金属或碱土金属氯化物，所述碱土金属氯化物包括cacl2体系电解质、licl体系电解质。

5.根据权利要求4所述的氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法，其特征在于，电解过程中，所述cacl2体系电解质的熔融温度设定在800～850℃。

6.根据权利要求4所述的氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法，其特征在于，电解过程中，所述licl体系电解质的熔融温度设定在450～500℃。

7.根据权利要求1所述的氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法，其特征在于，所述氧化铟锡棒状电极的形状为方形或圆柱形。

8.根据权利要求1所述的氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法，其特征在于，所述恒电位电解在惰性气氛保护下进行。

9.用于氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的装置，其特征在于，包括电解槽，所述电解槽的顶部设置有阳极电源接口、进料口和出气口，所述进料口用于向电解槽中加入氧化铟锡废靶颗粒，所述出气口用于排放电解反应生成的气体；所述电解槽的底部设置有阴极电源接口和出料口，所述出料口用于收集铟锡合金。

10.根据权利要求9所述的用于氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的装置，其特征在于，所述电解槽包括集流体层和包裹在集流体层外部的绝缘层。

技术总结
本发明公开了一种氧化铟锡废靶材中回收制备铟锡合金的方法，该方法包括：氧化铟锡废靶材制成氧化铟锡废靶颗粒，铺设在电解槽底部；熔盐电解质铺设在氧化铟锡废靶颗粒上方；氧化铟锡废靶材制作成棒状电极，设置在熔盐电解质中；以氧化铟锡棒状电极为阳极，氧化铟锡废靶颗粒作为阴极，与熔盐电解质形成电解体系；加热电解体系使熔盐电解质熔融，连接电解电源进行恒电位电解；电解过程中，氧化铟锡废靶颗粒被还原为液态铟锡合金，液态铟锡下沉到电解槽底部，进行收集；向电解槽中连续加入氧化铟锡废靶颗粒参与电解反应，电解过程连续进行，连续收集铟锡合金。

技术研发人员：宋建勋,苏鲜伟,李少龙,吕泽鹏,杨斌,何季麟
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12