CN101104883A - 酸浸-硫化沉淀联合工艺回收ito废料中铟锡的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种酸浸—硫化沉淀联合工艺回收ITO废料中铟锡的方法具体步骤是：将磨细的ITO废料加酸浸出；浸出液中加入Na2S，进行硫化沉锡；过滤掉沉淀物得酸浸液，对酸浸液进行加铝置换，得海绵铟；将海绵铟进行电解提纯和熔铸得精铟锭产品；过滤得到的沉淀物即为锡渣产品。本发明利用锡、铟硫化物溶度积的差异，将溶浸和净化工序两者联合进行，缩短了工序，减少了作业，降低了建设投资和生产成本，克服了现有酸浸易生成锡胶沉淀，过滤困难的缺点，避免了酸浸液中和水解锡或铟片置换锡反应时间长、温度高、粗锡产品分离不彻底，质量低的问题，浸出率高，产品优质，经济效益显著。

Description

酸浸-硫化沉淀联合工艺回收ITO废料中铟锡的方法
技术领域  本发明属于一种酸浸-硫化沉淀联合工艺回收ITO废料中铟锡的方法。
背景技术  ITO为铟锡复合氧化物Indium and Tin Oxide的简称。伴随着液晶显示的发展，用于透明电极的铟锡氧化物(ITO)需求量急剧增加。目前，世界上的发达国家如日本、美国、法国等国将70％左右的铟用于制备ITO靶材，但ITO靶材利用率较低，一般仅30％左右，这些废料中还有大量的铟，铟价昂贵，因此从ITO废料中回收铟的问题有待解决。
国内由于ITO制造还不发达，ITO废料的回收尚未起步，但随着我国电子工业的飞速发展，完全可以预期，ITO废料的回收问题不久也将会和国外一样，对这个问题的研究，寻找相应的回收技术和工艺意义十分重大。
ITO废靶材系-固态物料，其回收多采用湿法工艺，这就须先进行无机酸溶浸，让有价金属锡和铟溶解进入溶液，再分别提取之。由于锡在酸性条件下易生成锡胶沉淀，在锡含量高时(Sn＞1g/L)，则会造成严重的过滤困难，导致工艺难以进行下去，必须予以改进。此外含铟、锡溶液的分离除锡，多用中和水解或铟片置换的方法，反应时间长、温度高、粗锡产品分离不彻底、质量低，亦应改进。
发明内容  本发明的目的是提出一种经济、高效、实用的酸浸-硫化沉淀联合工艺回收ITO废料中铟锡的方法，以解决ITO废料难以回收，资源浪费大的问题。
本发明提出的这种酸浸-硫化沉淀联合工艺回收ITO废料中铟锡的方法，其特征在于含有如下步骤：
(1)将磨细的ITO废料加酸浸出；
(2)浸出液中加入Na2S，进行硫化沉锡；
(3)过滤掉沉淀物得酸浸液，对酸浸液进行加铝置换，得海绵铟；
(4)将海绵铟进行电解提纯和熔铸得精铟锭产品；
(5)过滤得到的沉淀物即为锡渣产品。
为了使铟充分地被浸出，对过滤得到的沉淀物需进行多段酸浸。所加酸为硫酸和盐酸的混酸，混酸浓度为H2SO4 100-150g/L，HCl 20-60g/L。
酸浸作业的温度为50-85℃，重量液固比为：3-10∶1，浸出时间为2-4小时。
硫化沉淀作业中Na2S加入量为理论计算量的1.03-0.7倍。
硫化沉淀作业紧接着酸浸完成之后，在同一容器中进行。
加铝置换作业中加入片碱NaOH，以调整pH为1.5--3.0，所加之铝为片状或板状。
末次硫化沉淀作业的滤渣经酸洗过滤后，所得洗液返回上段酸浸作业。
加铝转换作业后得到的后液为强酸性，需进行无害化处理，具体是加石灰乳中和除杂，废液达标后方能排放。
本发明所依据的原理是硫化沉淀，铟和锡的金属硫化物具有不同溶度积(lg Ksp[SnS]＝-25.53，lg Ksp[In2S3]＝-75.24)，而In2S3的溶度积比SnS低得多，即锡较之铟易生成硫化沉淀，选用加入Na2S的方式，让锡生成硫化沉淀从溶液中优先除去，再从浸出液中提取铟，达到二者分离的目的。
本发明利用锡、铟硫化物溶度积的差异，创造性地将溶浸工序、净化工序两者巧妙地联合进行，从而创新了工艺技术，与现有技术相比，解决了酸浸过程中易生成锡胶沉淀，过滤困难的缺点，避免了酸浸液中和水解锡或铟片置换锡反应时间长、温度高、粗锡产品分离不彻底，以及质量低的问题，缩短了工序，减少了作业，降低了建设投资和生产成本。本发明操作简便、产品优质，铟锡的浸出率高，经济效益显著。
附图说明  附图1为本发明工艺流程图。
附图2为现有同类技术工艺原则流程图。
附图3为本发明工艺原则流程图。
从附图2和附图3的比较中不难看出，本发明的工艺流程较现有技术的要短许多，工序也少许多，这是本发明投资省、生产成本低的内在原因。
具体实施方式  将一批含In72.06％，Sn8.78％，细度-150目的ITO废料用上述方法进行处理，主要工艺技术条件和所得技术指标如下表：
溶浸条件 溶浸剂g/L 加入量Na2S 液成分g/L 渣成分％ 累计浸出率％
溶浸段 时间 ℃ H2SO4  HCl  In     Sn   In   Sn   In   Sn
一段二段三段 4h3h2h 85～50     150120100     603020     1.03倍0.7倍0  88.6521.106.86     0.50.20.02   --25     --55  84.8995.3998.35  --0.7
液固分离速度达0.42m3/m2h，为正常滤速。流程中其他工序环保上与常规无显著差异。上表中的Na2S加入量以理论计算量为基准。酸浸作业的重量液固比为3-10∶1。加铝置换作业的pH为1.5--3.0，所加之铝为片状或板状。其作条件如上所述。

Claims (7)

1.一种酸浸—硫化沉淀联合工艺回收ITO废料中铟锡的方法，其特征在于含有如下步骤：
(1)将磨细的ITO废料加酸浸出；
(2)浸出液中加入Na2S，进行硫化沉锡；
(3)过滤掉沉淀物得酸浸液，对酸浸液进行加铝置换，得海绵铟；
(4)将海绵铟进行电解提纯和熔铸得精铟锭产品；
(5)过滤得到的沉淀物即为锡渣产品。
2.根据权利要求1所述的酸浸—硫化沉淀联合工艺回收ITO废料中铟锡的方法，其特征在于对过滤得到的沉淀物进行多段酸浸，所加酸为硫酸和盐酸的混酸，混酸浓度为H2SO4 100-150g/L，HCl 20-60g/L。
3.根据权利要求1所述的酸浸—硫化沉淀联合工艺回收ITO废料中铟锡的方法，其特征在于酸浸作业的温度为50-85℃，体积重量液固比为：3-10∶1，浸出时间为2-4小时。
4.根据权利要求1所述的酸浸—硫化沉淀联合工艺回收ITO废料中铟锡的方法，其特征在于硫化沉淀作业中Na2S加入量为理论计算量的1.03-0.7倍。
5.根据权利要求1所述的酸浸—硫化沉淀联合工艺回收ITO废料中铟锡的方法，其特征在于硫化沉淀作业紧接着酸浸完成之后，在同一容器中进行。
6.根据权利要求1所述的酸浸—硫化沉淀联合工艺回收ITO废料中铟锡的方法，其特征在于加铝置换作业pH为1.5--3.0，所加之铝为片状或板状。
7.根据权利要求1或2所述的酸浸—硫化沉淀联合工艺回收ITO废料中铟锡的方法，其特征在于末次硫化沉淀作业的滤渣经酸洗过滤后，所得洗液返回上段酸浸作业。
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