專利名稱：從izo廢料中回收有價(jià)值金屬的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從使用后的銦-鋅氧化物(IZO)濺射靶或制造時(shí)產(chǎn)生的IZO邊角料等 IZO廢料(本說明書中將這些材料統(tǒng)稱為“ΙΖ0廢料”)中回收有價(jià)值金屬的方法。另外，本 說明書中記載的“回收有價(jià)值金屬”包含以有價(jià)值金屬作為構(gòu)成元素的氧化物、氫氧化物等 化合物。
背景技術(shù)：
近年來，銦-鋅氧化物(In2O3-ZnO ；—般稱為ΙΖ0)濺射靶廣泛應(yīng)用于液晶顯示裝 置的透明導(dǎo)電薄膜等，多數(shù)情況下使用濺射法薄膜形成手段在襯底等上形成薄膜。該濺射法薄膜形成手段是優(yōu)良的方法，但是，當(dāng)使用濺射靶形成例如透明導(dǎo)電薄 膜時(shí)，該靶并非均勻地消耗。該靶的一部分消耗劇烈的部分通常稱為刻蝕部，該刻蝕部不斷 消耗，持續(xù)地進(jìn)行濺射操作直至支撐靶的背襯板露出。然后，更換為新靶。因此，使用后的濺射靶中殘留許多非刻蝕部，即未使用的靶部分，這些部分全部成 為廢料。另外，在IZO濺射靶的制造時(shí)，由研磨粉或切削粉也產(chǎn)生廢料(邊角料)。一般而 言，氧化鋅(ZnO)含量為約10. 7重量％，大部分是氧化銦(In2O3)。由于IZO濺射靶材料使用高純度材料，特別是銦的價(jià)格高，因此一般要從這樣的 廢料中回收銦，另外也同時(shí)回收鋅。作為該銦回收方法，以往使用將酸溶解法、離子交換法、 溶劑提取法等濕式精制進(jìn)行組合的方法。例如，有將IZO廢料清洗及粉碎后，溶解于鹽酸中，在溶解液中通入硫化氫，將鋅、 鉛、銅等雜質(zhì)以硫化物形式沉淀除去，然后在其中加入氨進(jìn)行中和，以氫氧化銦形式進(jìn)行回 收的方法。但是，由該方法得到的氫氧化銦，過濾性差，操作需要長(zhǎng)時(shí)間，Si、Al等雜質(zhì)多，并 且生成的氫氧化銦受其中和條件及熟化條件等的影響粒徑和粒度分布產(chǎn)生變動(dòng)，因此在之 后制造IZO靶時(shí)，存在不能穩(wěn)定地保持IZO靶的特性的問題。以下，介紹現(xiàn)有技術(shù)(類似技術(shù))及其優(yōu)缺點(diǎn)。作為現(xiàn)有技術(shù)之一，有在電解液中利用電化學(xué)反應(yīng)將在襯底上覆蓋的ITO膜還 原，再將還原后的透明導(dǎo)電膜溶解于電解液中的透明導(dǎo)電膜蝕刻方法(參考專利文獻(xiàn)1)。 但是，該方法的目的在于以高精度得到掩模圖案，是與回收方法不同的技術(shù)。作為從ITO中回收有價(jià)值金屬的預(yù)處理，有在電解液中將用于與背襯板接合的含 In釬料中所含的雜質(zhì)進(jìn)行分離的技術(shù)(參考專利文獻(xiàn)2)。但是，該技術(shù)與直接從ITO中回 收有價(jià)值金屬的技術(shù)無關(guān)。公開了以下技術(shù)在從作為鋅精煉工序的副產(chǎn)物得到的中間產(chǎn)物或ITO廢料中回 收銦時(shí)，將錫以鹵化錫酸鹽形式分離后，用鹽酸或硝酸水溶液進(jìn)行還原處理，然后將該水溶 液的PH調(diào)節(jié)至2 5，使鐵、鋅、銅、鉈等金屬離子還原成為難以沉淀的物質(zhì)，從而分離出水 溶液中的銦成分(參考專利文獻(xiàn)3)。該技術(shù)存在精制工序復(fù)雜且精制效果也不不太值得期 待的問題。
另外，作為高純度銦的回收方法，公開了以下技術(shù)用鹽酸溶解ΙΤ0，在其中加入 堿將PH調(diào)節(jié)至0. 5 4，從而將錫以氫氧化物形式除去，然后通入硫化氫氣體將銅、鉛等 有害物質(zhì)以硫化物形式除去，然后使用該溶解液通過電解對(duì)銦金屬進(jìn)行電解沉積(電解採(cǎi) 取)(參考專利文獻(xiàn)4)。該技術(shù)也存在精制工序復(fù)雜的問題。有以下方法用鹽酸溶解ITO含銦廢料得到氯化銦溶液，在該溶液中添加氫氧化 鈉水溶液將錫以氫氧化錫形式除去，除去后進(jìn)一步添加氫氧化鈉水溶液得到氫氧化銦，將 其過濾，使過濾后的氫氧化銦形成硫酸銦，使用該硫酸銦通過電解沉積得到銦(參考專利 文獻(xiàn)5)。該方法是精制效果好且有效的方法，但是存在工序復(fù)雜的缺點(diǎn)。有一種回收銦的方法，包括以下工序用鹽酸溶解ITO含銦廢料而得到氯化銦溶 液的工序、在該氯化銦溶液中添加氫氧化鈉水溶液而將廢料中所含的錫以氫氧化錫形式除 去的工序、和利用鋅從該除去氫氧化錫后的溶液中置換、回收銦的工序(參考專利文獻(xiàn)6)。 該方法也是精制效果好且有效的方法，但是存在工序復(fù)雜的缺點(diǎn)。公開了以下回收金屬銦的方法取出在熔融金屬銦上漂浮的含低氧化物鑄造廢料 并插入氣氛爐中，將爐中暫時(shí)抽成真空后導(dǎo)入氬氣，加熱至預(yù)定溫度而對(duì)含低氧化物鑄造 廢料進(jìn)行還原(參考專利文獻(xiàn)7)。該方法本身是有效的方法，但缺點(diǎn)是并非IZO廢料的基 本回收方法。鑒于以上問
專利文獻(xiàn)1
專利文獻(xiàn)2
專利文獻(xiàn)3
專利文獻(xiàn)4
專利文獻(xiàn)5
專利文獻(xiàn)6
專利文獻(xiàn)7
日本特開昭62-290900號(hào)公報(bào) 日本特開平8-41560號(hào)公報(bào) 日本特開平3-82720號(hào)公報(bào) 日本特開2000-169991號(hào)公報(bào) 日本特開2002-69684號(hào)公報(bào) 日本特開2002-69544號(hào)公報(bào) 日本特開2002-241865號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種從銦-鋅氧化物(IZO)濺射靶或制造時(shí)產(chǎn)生 的IZO邊角料等IZO廢料中有效回收銦和鋅的方法。本發(fā)明提供一種從IZO廢料中回收有 價(jià)值金屬的方法，其中，通過在調(diào)節(jié)PH后的電解液中將IZO廢料電解，以銦和鋅的氫氧化物 形式回收銦和鋅。本發(fā)明的從IZO廢料中回收有價(jià)值金屬的方法，其顯著特征在于使用IZO廢料作 為陽(yáng)極和陰極，并且此時(shí)，將陽(yáng)極和陰極兩者的極性周期性反轉(zhuǎn)進(jìn)行電解，即，使極性周期 性交替變化而進(jìn)行電解(陽(yáng)極極性G陰極極性的相互反轉(zhuǎn))。由此，可以有效地以銦和鋅的氫氧化物形式進(jìn)行回收。現(xiàn)有技術(shù)中不存在這樣的 技術(shù)，另外，也完全不存在啟示該方法的文獻(xiàn)。因此，本申請(qǐng)發(fā)明的從IZO廢料中回收有價(jià) 值金屬的方法屬于基本發(fā)明。由于IZO廢料為氧化物類陶瓷，因此本來不能想到通過電解法回收有價(jià)值金屬。 但是，IZO自身雖然是氧化物類陶瓷但是也具有導(dǎo)電性。本申請(qǐng)發(fā)明著眼于此，嘗試通過電 解回收有價(jià)值金屬(銦或鋅及它們的化合物)，并使其成為可能。
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IZO自身具有導(dǎo)電性是已知的，認(rèn)為這是由于作為氧化鋅(ZnO)和氧化銦(In2O3) 的燒結(jié)體的IZO氧化物的氧空位(酸素欠損)造成的。本申請(qǐng)發(fā)明利用了該IZO自身的導(dǎo) 電性，但是應(yīng)當(dāng)理解，IZO自身具備的導(dǎo)電性通過電解能夠回收有價(jià)值金屬的這種見解和判 斷，必須進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)才能夠?qū)崿F(xiàn)。以往進(jìn)行IZO廢料的回收時(shí)，將IZO廢料粉碎，用強(qiáng)酸將其溶解，經(jīng)過適當(dāng)組合還 原、置換、硫化、析出、中和、過濾、溶劑提取、離子交換、鑄造等多個(gè)工序來制造。這些工序中的問題在于，在IZO廢料的粉碎工序中混入雜質(zhì)，在之后的工序中還 需要除去在粉碎工序中混入的雜質(zhì)，因此工序變得更加復(fù)雜。因此可以理解，能夠通過電解從IZO廢料中直接回收有價(jià)值金屬具有極大的優(yōu)
點(diǎn)ο本申請(qǐng)發(fā)明的從IZO廢料中回收有價(jià)值金屬的方法，還優(yōu)選在電解時(shí)電壓上升至 一定水平以上的時(shí)刻，將陽(yáng)極和陰極的極性反轉(zhuǎn)。如后所述，陽(yáng)極和陰極的極性變換是用于 提高回收效率的手段，電壓為其指標(biāo)。因此，可以檢測(cè)電壓的上升時(shí)刻，并由此設(shè)定極性的 反轉(zhuǎn)時(shí)期。一般而言，如果設(shè)備固定，則可以掌握反轉(zhuǎn)時(shí)期的固定最佳條件，因此，根據(jù)該條 件，可以在一定時(shí)期使其反轉(zhuǎn)。因此，應(yīng)該可以容易地理解，該陽(yáng)極和陰極極性的反轉(zhuǎn)時(shí)期 的控制是任意的，不限于該條件。另外，上述電解時(shí)，優(yōu)選以1分鐘至10分鐘的周期反轉(zhuǎn)陽(yáng)極和陰極的極性。但是， 極性的反轉(zhuǎn)時(shí)期也是可以根據(jù)電解槽容量、含有IZO廢料的量、電流密度、電壓、電流、電解 液種類等任意進(jìn)行變更的條件。這里列出的是優(yōu)選條件，應(yīng)該容易理解，與上述同樣，不限 于該條件。本申請(qǐng)發(fā)明的從IZO廢料中的有價(jià)值金屬的回收時(shí)，使用中性電解液進(jìn)行電解， 以銦和鋅的氫氧化物形式回收。初始的電解液的PH優(yōu)選調(diào)節(jié)為2 12。這是能夠有效地 以銦和鋅的氫氧化物形式進(jìn)行回收的優(yōu)選條件。作為電解液，是不產(chǎn)生有害氣體的液體，并且優(yōu)選選擇在以銦和鋅的氫氧化物形 式回收時(shí)，不作為雜質(zhì)包含在這些物質(zhì)中的材料。從這一點(diǎn)考慮，可以任意地選擇使用硫酸 鈉、氯化鈉、硝酸鈉、硫酸銨、氯化銨、硝酸銨、氯化鉀、硝酸鉀、硫酸鉀等的溶液。但是，考慮生產(chǎn)效率，則可以理解，只要能夠?qū)ZO廢料電解，也可使用上述以外 的溶液作為電解液。電解液的選擇說到底可以任意地選擇適合能夠?qū)ZO廢料電解的條件 的溶液，顯然這不是本申請(qǐng)發(fā)明的本質(zhì)所在。本申請(qǐng)發(fā)明中，在從IZO廢料中回收有價(jià)值金屬時(shí)，通過將電解得到的銦和鋅的 氫氧化物進(jìn)行回收而實(shí)現(xiàn)了目的，但是，也可以進(jìn)一步將該銦和鋅的氫氧化物焙燒，以銦和 鋅的氧化物形式進(jìn)行回收。這樣，如果能夠先從IZO廢料中以銦和鋅的氫氧化物形式進(jìn)行回收，則可以將該 氫氧化物進(jìn)一步焙燒得到氧化銦和氧化鋅的混合物，并直接作為IZO材料的原料使用。另 外，根據(jù)需要，進(jìn)一步添加氧化銦或氧化鋅而改變其成分量，或者添加其它元素并進(jìn)行燒 結(jié)，可以容易地實(shí)現(xiàn)IZO靶的再生。本申請(qǐng)發(fā)明包含這些在內(nèi)。另外，也可以將通過上述電解得到的銦和鋅的氫氧化物進(jìn)行酸浸而得到銦和鋅的 溶液，調(diào)節(jié)該溶液的PH將鋅以氫氧化鋅形式除去，再電解沉積銦。
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如上所述，本申請(qǐng)發(fā)明的從IZO廢料中的有價(jià)值金屬的回收中，供給電解的IZO廢 料自身如果是由高純度材料構(gòu)成的廢料，則其純度可以原樣保持，可以以高純度的銦和鋅 的氫氧化物形式進(jìn)行回收。這一點(diǎn)當(dāng)然是本申請(qǐng)發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明具有無需以往的 復(fù)雜工序及將制造過程中混入的雜質(zhì)除去的工序，提高生產(chǎn)效率，并且能夠回收高純度有 價(jià)值金屬的卓越優(yōu)點(diǎn)。另外，由于是邊角料等廢料，因而電流密度等電解條件不能一概而定，電流密度根 據(jù)該邊角料的量及材料的性質(zhì)適當(dāng)選擇來實(shí)施。電解質(zhì)溶液的液溫通常設(shè)定在0 100°C 的范圍，室溫(15 30°C)是充分的。發(fā)明效果本發(fā)明的方法是使用銦_鋅氧化物(IZO)濺射靶或制造時(shí)產(chǎn)生的IZO邊角料等 IZO廢料，只需將其作為陽(yáng)極和陰極進(jìn)行電解，就可以極為簡(jiǎn)單地以銦和鋅的氫氧化物形 式、進(jìn)而以氧化銦和氧化鋅的混合物形式有效地進(jìn)行回收的優(yōu)良方法。另外，本申請(qǐng)發(fā)明的 從IZO廢料中的有價(jià)值金屬的回收中，供給電解的IZO廢料自身如果為由高純度材料構(gòu)成 的廢料，則可以原樣保持其純度，可以以高純度的銦和鋅的氫氧化物形式進(jìn)行回收。這是本 發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明具有無需以往的復(fù)雜工序及將制造過程中混入的雜質(zhì)除去的工 序，提高生產(chǎn)效率，并且能夠回收高純度有價(jià)值金屬的卓越優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明通過將IZO靶的含銦廢料電解，可以簡(jiǎn)便地以銦和鋅的氫氧化物形式進(jìn)行 回收。另外，通過將所得到的銦和鋅的氫氧化物進(jìn)行焙燒，可以有效地以氧化銦和氧化鋅的 混合物形式進(jìn)行回收。焙燒溫度為100 1000°C。優(yōu)選100 500°C。低于100°C時(shí)水分殘留，超過1000°C
時(shí)產(chǎn)生燒結(jié)，因此，優(yōu)選上述范圍。作為電解液，可以任意選擇使用硫酸鈉、氯化鈉、硝酸鈉、硫酸銨、氯化銨、硝酸銨、 氯化鉀、硝酸鉀、硫酸鉀等的溶液。陰離子為氯系的情況下，隨著陽(yáng)極的鈍化有氯氣產(chǎn)生，另外，硝酸系的情況下，隨 著陽(yáng)極的鈍化存在氧化氮?dú)怏w的產(chǎn)生和廢水的氮負(fù)荷，因此，其處理需要注意。硫酸系的情況下幾乎不存在這些問題，因此，可以說硫酸系為優(yōu)選的材料。但是， 只要能解決上述問題，也不存在拒絕使用其它電解液的理由。此外，為了提高電流效率，也可以使用一般已知的公知的添加材料。這樣，如果能 夠同時(shí)回收氧化銦和氧化鋅，則可以理解再生IZO的制造也變得容易。電解裝置沒有特別的要求。例如，使用要電解的IZO廢料作為陽(yáng)極和陰極進(jìn)行電 解即可。由此，可以避免IZO廢料中所含之外的雜質(zhì)的增加或混入。電解條件優(yōu)選根據(jù)原料的種類進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。此時(shí)，調(diào)節(jié)的要素僅為生產(chǎn)效率。 一般而言，大電流、高電壓下電解時(shí)生產(chǎn)率好。但是，不必限定于這樣的條件，其選擇是任意 的。另外，電解溫度也沒有特別限制，優(yōu)選調(diào)節(jié)到0 100°C進(jìn)行電解。在室溫下可以 充分地電解。將作為邊角料的廢料各自放入陽(yáng)極盒(箱)或陰極盒(箱)中進(jìn)行電解即可。 自身具有規(guī)定大小(能夠作為電極使用的尺寸)的廢料，可以直接作為電極板使用。
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向由IZO廢料構(gòu)成的陽(yáng)極和由IZO廢料構(gòu)成的陰極通電開始電解時(shí)，在IZO電廢 料的陽(yáng)極上產(chǎn)生氧氣，并且IZO的構(gòu)成成分元素In和Zn溶解(ΙΖ0 — In3++Zn2+)。溶解的In和Zn以銦和鋅的氫氧化物形式在電解液中析出。電解初期該溶解量以 電流效率計(jì)為約10% 約50%，在IZO廢料的表面開始產(chǎn)生沉積物，溶解量逐漸減少，最終 不再溶解。其原因未必清楚，推測(cè)是由于陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣使氧空位造成的IZO導(dǎo)電性喪失， IZO廢料自身不再通電，從而不能作為陽(yáng)極起作用。不管原因如何，在該狀態(tài)下IZO廢料的 溶解不再進(jìn)行，難以電解。但是，如果能夠有效地將該產(chǎn)生的沉積物從IZO廢料上除去，則 可以溶解。另一方面，在IZO廢料陰極上，當(dāng)開始通電時(shí)產(chǎn)生氫氣，IZO廢料被氫還原，形成 銦_鋅金屬(IZCHH2 — In-Zn金屬)。氫氣的產(chǎn)生來自水的電解(H2O — 1/2H2+0H_)。該 銦_鋅金屬在IZO廢料陰極的表面上生成。但是，當(dāng)通電時(shí)間變長(zhǎng)時(shí)，在IZO廢料陰極的表面生成一定厚度的In-Zn金屬的狀 態(tài)下停止，In-Zn金屬表層下僅形成海綿狀的In-Zn氧化物，不再繼續(xù)進(jìn)行還原。推測(cè)妨礙電解進(jìn)行的主要原因是由于In-Zn金屬表層抑制了氫氣的滲透，并且僅 在In-Zn金屬表層中有電流流過，而流向電阻高的IZO廢料內(nèi)部的電流被抑制。在該狀態(tài)下，在IZO廢料陽(yáng)極和陰極中，目標(biāo)電解均被抑制。在此，將IZO廢料陽(yáng) 極和IZO廢料陰極的極性反轉(zhuǎn)。這是極為重要的工序。由此，在新陽(yáng)極(原陰極)的表面上蓄積的In-Zn金屬溶解。電解液保持在中性 范圍，因此，以氫氧化物形式沉淀。由此得到的沉淀物可以以銦和鋅的氫氧化物形式回收。 主反應(yīng)式為In-Zn— In3++Zn2+— In (OH) 3+Zn (OH)2。新陽(yáng)極上觀察到少量氧氣產(chǎn)生，但其量 很少。新陽(yáng)極上還伴有來自低氧化物的In和Zn的溶解。這些同樣以銦和鋅的氫氧化物形 式沉淀。另一方面，新陰極(原陽(yáng)極)上，鈍化的廢料由陰極表面上產(chǎn)生的氫氣還原，成為 In和Zn金屬。但是，該狀態(tài)繼續(xù)時(shí)，新陰極再次鈍化，新陽(yáng)極僅在表層形成In-Zn金屬，電解不 再進(jìn)行。在達(dá)到該狀態(tài)前，再次變換極性。通過重復(fù)這樣的操作，可以穩(wěn)定地促進(jìn)銦和鋅的 氫氧化物的沉淀。通過采用這種將電極定期反轉(zhuǎn)的工序，電極上產(chǎn)生的氣體即氫氣和氧氣與陽(yáng)極或 陰極中的一個(gè)為固定電極的情況相比顯著減少。這說明產(chǎn)生的氣體有效地被氧化和還原所 消耗。陽(yáng)極和陰極的極性變換是用于提高回收效率的手段，電壓為其指標(biāo)。因此，可以檢 測(cè)電壓的上升時(shí)刻，并由此設(shè)定極性的反轉(zhuǎn)時(shí)期。如果設(shè)備固定，則通過經(jīng)驗(yàn)可以掌握反轉(zhuǎn) 時(shí)期的固定最佳條件，因此，根據(jù)該條件，可以在一定時(shí)期使其反轉(zhuǎn)。另外，根據(jù)實(shí)驗(yàn)，優(yōu)選以1分鐘至10分鐘的周期反轉(zhuǎn)陽(yáng)極和陰極的極性。但是，極 性的反轉(zhuǎn)時(shí)期也是可以根據(jù)電解槽容量、IZO廢料的量、電流密度、電壓、電流、電解液的種 類等任意進(jìn)行變更的條件。實(shí)施例以下，對(duì)實(shí)施例進(jìn)行說明。另外，本實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一例，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。即，本發(fā)明也包含其技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)的其它方式和變形。(實(shí)施例1)將橫長(zhǎng)20mmX縱長(zhǎng)IOOmmX厚度6t的IZO (氧化銦-氧化鋅)的板狀邊角料(廢 料)90g作為原料。該原料中的成分是氧化鋅(ZnO) 10. 7重量％、其余為氧化銦(In2O3) (金屬的比率是In 73. 8重量％、Zn 8. 6重量％，其余為氧(0))。將該原料作為陽(yáng)極和陰極，使用含有100g/L硫酸鈉的IL電解液，在pH 9. 0、電解 溫度25°C的條件下進(jìn)行電解。電壓為IOV的恒壓，以通電時(shí)間(5分鐘X12個(gè)循環(huán)的極性 變換)持續(xù)60分鐘(1小時(shí))來進(jìn)行。電流在5分鐘內(nèi)在2. 95A(開始時(shí)) 1. 2A(結(jié)束 時(shí))的范圍內(nèi)變化。結(jié)果，電解槽中沉淀出氫氧化銦和氫氧化鋅的混合物。(實(shí)施例2)進(jìn)而，將這樣得到的氫氧化銦和氫氧化鋅的混合物在150°C焙燒，得到In氧化物 (In2O3)和Zn氧化物(ZnO)的混合物。該混合物為約25g。通過該方法得到的比率通常是 In2O3 90重量％，ZnO 10重量％，可以作為再生IZO的原料使用。(實(shí)施例3)將通過實(shí)施例1的方法進(jìn)行電解而得到的氫氧化銦和氫氧化鋅的混合物進(jìn)一步 用硫酸進(jìn)行酸浸，得到銦和鋅的溶液，再在電解溫度30°C、電流密度2A/dm2的條件下電解沉 積銦。將該氫氧化物用硫酸溶解，并進(jìn)行電解，由此可以回收In。In的收率為98%。(實(shí)施例4)使用與實(shí)施例1同樣的IZO邊角料作為陽(yáng)極和陰極，并使用100g/L的硝酸鈉溶液 作為電解液，PH為10，其它條件在與實(shí)施例1同樣的條件下進(jìn)行電解。結(jié)果，得到銦和鋅的 氫氧化物。此時(shí)的回收量和純度與實(shí)施例1同等。(實(shí)施例5)在實(shí)施例1的條件中進(jìn)行如下設(shè)定將電流恒定為2A，在電壓達(dá)到IOV以上的時(shí) 刻將極性反轉(zhuǎn)(其它條件與實(shí)施例1相同)。另外，累計(jì)電流量也與實(shí)施例1相同。結(jié)果， 得到銦和鋅的氫氧化物。此時(shí)的回收量和純度與實(shí)施例1同等。(實(shí)施例6)在實(shí)施例1的條件中，僅將周期變更為1分鐘和10分鐘，其它條件在與實(shí)施例1 同樣的條件下電解。由此，得到銦的氫氧化物約20g(In品位69重量％ )和鋅的氫氧化物 約2g(Zn品位-J. 7重量％ )。該氫氧化銦和氫氧化鋅的混合物具有與廢料同等的純度。(實(shí)施例7)將IZO廢料各IOOkg插入陽(yáng)極箱和陰極箱中，使用pH 10. 5的70g/L硫酸鈉溶液 作為電解液，反轉(zhuǎn)周期設(shè)定為5分鐘，進(jìn)行累計(jì)電流量為IOOOOAHr的電解。其它條件與實(shí) 施例1相同。由此，得到銦和鋅的氫氧化物約13kg。該氫氧化銦和氫氧化鋅的混合物具有 與廢料同等的純度。(實(shí)施例8)在實(shí)施例3的條件中，用硫酸進(jìn)行了酸浸，用硝酸對(duì)其進(jìn)行酸浸也同樣。將該硝酸 酸浸后的銦和鋅進(jìn)行電解沉積，由此可以得到3g的銦金屬。(比較例1)
使用與實(shí)施例1同樣的IZO廢料，僅陽(yáng)極使用ΙΖ0，陰極使用鈦板。使用硫酸鈉 70g/L作為電解液，pH為4. 5，進(jìn)行60分鐘電解。所得的銦和鋅的氧化物的合計(jì)量為0. 4g， 與實(shí)施例1相比回收量顯著減少。(比較例2)使用與實(shí)施例1相同的IZO廢料(邊角料)作為原料，僅陰極使用ΙΖ0，陽(yáng)極使用 不溶性碳。電解液使用與實(shí)施例1同樣的硫酸鈉，其它條件使用也與實(shí)施例1相同的條件， 進(jìn)行電解。結(jié)果，在IZO廢料(邊角料)的表面上僅得到約0.5g的銦-鋅金屬。與實(shí)施例 相比收率顯著變差。上述的實(shí)施例中，均使用氧化鋅(ZnO)為約10重量％、其余為氧化銦(In2O3)的 IZO (氧化銦-氧化鋅)邊角料或廢料，但是，可以根據(jù)In2O3和ZnO的成分量任意改變電流密 度、PH等電解條件，該原料的成分量當(dāng)然也不必特別限制。特別是有時(shí)IZO的氧化鋅(ZnO) 含量在5重量％ 30重量％范圍內(nèi)變化，即使在這樣的情況下也可以充分應(yīng)用本發(fā)明。另外，有時(shí)在IZO中還添加了少量副成分，但是只要基本上以IZO為基本成分，則 本申請(qǐng)發(fā)明也可以應(yīng)用。本申請(qǐng)發(fā)明通過使用IZO廢料作為陽(yáng)極和陰極并且變換極性，可以從IZO廢料中 有效地以氫氧化銦和氫氧化鋅的混合物形式回收有價(jià)值金屬。產(chǎn)業(yè)實(shí)用性本發(fā)明使用銦-鋅氧化物(IZO)濺射靶或制造時(shí)產(chǎn)生的IZO邊角料等IZO廢料， 只需將其作為陽(yáng)極和陰極進(jìn)行電解，就可以極為簡(jiǎn)便地以氫氧化銦和氫氧化鋅的混合物、 進(jìn)而以氧化銦和氧化鋅的混合物形式有效地進(jìn)行回收。另外，本申請(qǐng)發(fā)明的從IZO廢料中 的有價(jià)值金屬的回收中，供給電解的IZO廢料自身如果是由高純度材料構(gòu)成的廢料，則可 以原樣保持其純度，可以以高純度的氫氧化銦和氫氧化鋅的混合物、或者氧化銦和氧化鋅 的混合物形式進(jìn)行回收。這是本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明具有無需以往的復(fù)雜工序及將制 造過程中混入的雜質(zhì)除去的工序，提高生產(chǎn)效率，并且能夠回收高純度有價(jià)值金屬的卓越 優(yōu)點(diǎn)，作為從IZO廢料中回收有價(jià)值金屬的方法極其有用。
權(quán)利要求
一種從IZO廢料中回收有價(jià)值金屬的方法，其特征在于，通過使用IZO廢料作為陽(yáng)極和陰極，并使極性周期性反轉(zhuǎn)進(jìn)行電解，將銦和鋅以氫氧化物形式進(jìn)行回收。
2.如權(quán)利要求1所述的從IZO廢料中回收有價(jià)值金屬的方法，其特征在于， 將通過電解得到的銦和鋅的氫氧化物進(jìn)行焙燒，以銦和鋅的氧化物形式進(jìn)行回收。
3.如權(quán)利要求1或2所述的從IZO廢料中回收有價(jià)值金屬的方法，其特征在于，將通過電解得到的銦和鋅的氫氧化物進(jìn)行酸浸得到銦和鋅的溶液，從溶液中除去鋅， 再通過電解回收銦。
全文摘要
一種從IZO廢料中回收有價(jià)值金屬的方法，其特征在于，通過使用IZO廢料作為陽(yáng)極和陰極，并使極性周期性反轉(zhuǎn)進(jìn)行電解，將銦和鋅以氫氧化物形式進(jìn)行回收；和所述的從IZO廢料中回收有價(jià)值金屬的方法，其特征在于，將通過所述電解得到的銦和鋅的氫氧化物進(jìn)行焙燒，以銦和鋅的氧化物形式進(jìn)行回收。本發(fā)明提供從銦-鋅氧化物(IZO)濺射靶或制造時(shí)產(chǎn)生的IZO邊角料等IZO廢料中有效地回收銦和鋅的方法。
文檔編號(hào)C25C1/22GK101946026SQ20098010478
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2009年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月12日
發(fā)明者新藤裕一朗, 竹本幸一 申請(qǐng)人:日礦金屬株式會(huì)社