專利名稱：含銦金屬的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造含銦金屬的方法，在該方法中，主要將制造ITO薄 膜時飛散的ITO的回收物、廢棄的ITO靶、含有ITO的廢料等進(jìn)行溶解 而形成含銦溶液，由該含銦溶液制造含銦金屬。
背景技術(shù)：
銦是在光學(xué)材料、光電子材料、化合物半導(dǎo)體、焊料等各種領(lǐng)域中 被有效利用的金屬，最近被廣泛用作液晶顯示器(LCD)、等離子顯示器 (PDP)等的電極材料原料等，但是由于銦昂貴，所以要求從含銦的回收物、 廢棄物等中對銦進(jìn)行再利用。
由銦-錫氧化物(ITO)形成的ITO薄膜同時具有高的導(dǎo)電性和可見光 透過性，因此ITO薄膜被應(yīng)用于太陽電池、液晶顯示裝置、觸控面板、 窗玻璃用防結(jié)露發(fā)熱膜等各種透明導(dǎo)電膜的用途。
作為制造ITO薄膜的方法，可以舉出濺射、真空蒸鍍、溶膠-凝膠法、 團(tuán)簇沉積(夕歹7夕一tf一厶蒸著)、PLD等方法。其中，由于濺射法可在 較低的溫度下在大面積基板上制作低電阻的薄膜，因此在工業(yè)上被廣泛 利用。
在利用濺射法制造ITO薄膜時，通常是對氧化銦和氧化錫的混合物 進(jìn)行燒結(jié)，將得到的ITO燒結(jié)體作為靶并對該ITO燒結(jié)體照射等離子體 等以使ITO濺射，從而在基板上蒸鍍形成ITO薄膜，但此時，濺射的ITO 會產(chǎn)生未蒸鍍在基板上而飛散到周圍的ITO，因此要求對飛散的ITO進(jìn) 行回收并再次作為ITO原料等進(jìn)行再利用。
作為從這種含銦物質(zhì)中來再利用銦(In)的方法，目前已知有將酸溶解 法、離子交換法、溶劑萃取法等濕式精制進(jìn)行組合的方法，除此以外， 還提出了幾種新方法。
例如，在特開平5-156381號公報中公開了如下方法用鹽酸浸出In 電解殘渣，該In電解殘渣除In以外還含有雜質(zhì)Sn、 Pb、 Cu、 Ag，在用 堿劑調(diào)節(jié)pH為0.5 2.0后，分離不溶解的殘渣，接著添加還原劑，將生 成的沉淀物進(jìn)行分離，然后再添加還原劑并回收電解用粗制銦。
在特開平5-311267號公報中公開了一種銦的回收方法，該回收方法 的特征在于，向含In物質(zhì)(該含In物質(zhì)除含有In以外還含有雜質(zhì)As和 Mn)中添加雙氧水和硫酸以溶解金屬鹽，隨后添加堿劑調(diào)節(jié)pH至4.5 6.0，接著進(jìn)行過濾處理，得到As和In共存的沉淀物，同時Mn、 Zn轉(zhuǎn) 移到中和后的液體中，隨后從上述沉淀物中除去As。
在特開平9-268334號公報中公開了如下的銦回收方法對含銦的塊 狀物進(jìn)行粉碎處理，在過氧化氫的存在下在酸性水溶液中對該粉碎物進(jìn) 行浸出處理，在該浸出液中浸入鋁板，通過置換反應(yīng)在鋁板上析出海綿 銦，接著對該海綿銦進(jìn)行堿熔鑄(7》力y熔録)，得到銦金屬。
在特開2002-201026號公報中公開了如下方法用溶劑化萃取型的 萃取劑萃取含有銦的鹽酸溶液，接著用稀酸對其進(jìn)行反萃取，對回收的 銦溶液進(jìn)行電解提取，或者進(jìn)行中和而形成氫氧化物，再由碳或氫還原 或用硫酸溶解并電解而回收銦。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種新的制造含銦金屬的方法，在該方法 中，將制造ITO薄膜時飛散的ITO等含銦物質(zhì)溶解于酸中進(jìn)行回收，得 到含銦溶液，將該含銦溶液作為起始原料，能夠由銦高效地制造出高收 率且高純度的含銦金屬。
本發(fā)明提供一種含銦金屬的制造方法，其特征在于，在該方法中， 將含銦溶液中和(中和工序)；進(jìn)行1次以上的導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子的洗滌 處理，在該洗滌處理中，將上述工序中得到的中和沉淀物浸漬在不溶解 銦的液體中，使在后續(xù)的置換析出工序中成為在金屬板上形成鈍態(tài)的原 因的離子(下面稱為"導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子")溶解在所述液體中，除去該 溶解液(導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子的洗滌工序)；用酸溶解所得到的洗滌處理后
的物質(zhì)，制成酸溶解液(酸溶解工序)；將金屬板浸在該酸溶解液中，通過
與該金屬的置換反應(yīng)使海綿銦析出(置換析出工序)；由該海綿銦得到含銦 金屬(金屬化工序)。
根據(jù)本發(fā)明的制造方法，能夠以簡單的操作高效地由含銦溶液等制 造出高純度的含銦金屬，所述含銦溶液是對制造ITO薄膜時飛散的ITO 進(jìn)行回收而得到的。
另外，在本發(fā)明中所稱的"含銦金屬"是指金屬塊狀的含銦物質(zhì)(銦 純度為80質(zhì)量％以上，優(yōu)選為90質(zhì)量％以上)。
并且，在本發(fā)明的制造方法中，導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子的洗滌工序是 從中和沉淀物中將導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子(特別是硝酸根離子)洗滌除去的 工序，已明確若不充分進(jìn)行該處理，則在進(jìn)行置換析出工序時，金屬板 的金屬與銦不發(fā)生置換，導(dǎo)致海綿銦基本不析出。而且，通過對導(dǎo)致鈍 態(tài)形成的離子進(jìn)行洗滌處理，可以拓寬在后續(xù)的酸溶解工序中使用的酸 的種類，以致可以使用鹽酸、硫酸等酸進(jìn)行酸溶解。
另外，在本發(fā)明中，"海綿銦"是指通過與金屬的置換反應(yīng)而析出的 海綿狀的含銦物質(zhì)。
具體實施例方式
下面根據(jù)實施方式說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于下述實施方式。 在本實施方式中，至少經(jīng)由下述工序由含銦溶液制造含銦金屬。 艮P，將含銦溶液進(jìn)行中和(中和工序)；
用不溶解銦的液體來洗滌所得到的中和沉淀物，由此將在后續(xù)的置 換析出工序中導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子除去(導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子的洗滌工 序)；
用酸溶解所得到的洗滌處理后的物質(zhì)，制成酸溶解液(酸溶解工序)； 將金屬板浸在該酸溶解液中進(jìn)行置換反應(yīng)，在該金屬板上析出海綿 銦(置換析出工序)；
由所得到的海綿銦獲得含銦金屬(金屬化工序)。 (含銦物質(zhì))
對于作為原料的含銦物質(zhì)的來源沒有特別限制?？梢耘e出對使用過 的含銦物質(zhì)或偏離原本使用用途的含銦物質(zhì)進(jìn)行回收而得到的物質(zhì)，例
如，在制造ITO薄膜時飛散的ITO的回收物、廢棄ITO靶、ITO或銦合 金的廢料、LCD或PDP的廢料、含銦的半導(dǎo)體的回收物等。其中，優(yōu)選 的一個例子是將制造ITO薄膜時飛散的ITO進(jìn)行回收而得到的含銦物質(zhì)， 例如，對氧化銦和氧化錫的混合物進(jìn)行燒結(jié)，將得到的ITO燒結(jié)體作為 靶并對該燒結(jié)體照射等離子體等以使ITO濺射，此時，對未蒸鍍在基板 上而飛散到周圍的ITO進(jìn)行回收所得到的含銦物質(zhì)。 (含銦溶液)
優(yōu)選含銦溶液是將上述含銦物質(zhì)溶解于酸中得到的溶液。 對含銦溶液中的銦含量或溶液的種類沒有限定，但優(yōu)選將含銦溶液
所含有的銦(離子)濃度調(diào)整為1 g/L 80g/L，其中優(yōu)選將所述濃度調(diào)整為
5g/L 30g/L。
并且，關(guān)于錫，優(yōu)選其含量為小于銦含量的10%。另外，關(guān)于銦和 錫以外的金屬，不包括用于置換析出的金屬(例如鋁或鋅等)，其總量優(yōu)選 為小于銦含量的10%。即使這些金屬的含量為銦含量的10%以上，也并
非不可以采用本發(fā)明的制造方法，但是，尤其在置換析出工序中效率和
銦純度會降低，因此優(yōu)選為小于銦含量的10%。
對溶解含銦物質(zhì)的酸的種類沒有特別限定，但是適于本發(fā)明的酸是 鹽酸、硫酸、硝酸、氟酸、硝氟酸等無機(jī)酸，其中優(yōu)選硝酸。 在進(jìn)行下一工序的中和處理之前加入水等，從生產(chǎn)效率方面考慮，
理想的是含銦溶液的pH為2以下，優(yōu)選pH為1以下。
此時，通過ICP發(fā)光分光法等對銦或其他金屬進(jìn)行定量，另外，用
離子色譜法等分析法測定硝酸根離子等陰離子的濃度。 (中和工序)
在中和工序中，使含銦溶液中的銦離子作為中和沉淀物(即氫氧化銦) 析出。通過中和工序，將含銦溶液的pH調(diào)整到3.5 5、優(yōu)選調(diào)整到4.0 4.7、更優(yōu)選調(diào)整到4.2 4.5,則雜質(zhì)不沉淀，能夠更進(jìn)一步提高銦等級。
作為中和劑，可以使用例如氨、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、其
他堿化合物、或者它們的水溶液，其中，優(yōu)選氨水或氫氧化鈉水溶液， 其中特別優(yōu)選氨水。
作為中和劑，例如在使用含有鈉離子的中和劑的情況下，若回收原 料為含銦的硝酸溶液，則根據(jù)溶液中的鈉離子和硝酸根離子的濃度，有 時會形成硝酸鈉鹽，該硝酸鈉鹽在后續(xù)工序中妨礙固液分離或妨礙導(dǎo)致 鈍態(tài)形成的離子的洗滌，以致有時必須反復(fù)進(jìn)行更多次的洗滌處理。另 一方面，在使用氨水的情況下，不會出現(xiàn)這種情況，能夠更順利地進(jìn)行洗 滌處理。但是，由于氨水還起到凝聚劑的作用，因此，在將氨水用作中和
劑的情況下，要在24小時以內(nèi)、優(yōu)選在12小時以內(nèi)進(jìn)行從開始添加氨水
到酸溶解結(jié)束的處理。若超出上述時間，則存在作業(yè)效率下降的趨勢。
對于中和劑的添加， 一邊將pH控制在上述范圍一邊添加中和劑即 可，可以采用分批式、半連續(xù)式、連續(xù)式進(jìn)行添加。例如，可以預(yù)先在 中和槽中加入預(yù)定量的含銦溶液，在攪拌下添加堿化合物或其水溶液， 也可以在中和槽中同時添加含銦溶液和堿化合物或其水溶液。并且，若 暫且中斷堿溶液的添加進(jìn)行熟化以便充分析出，或者另外添加氫氧化銦 晶體作為晶種，則能夠得到良好的氫氧化銦晶體。
在中和工序中，中和熱的產(chǎn)生使得體系內(nèi)的溫度上升，但是，以在 2(TC 8(TC的溫度范圍進(jìn)行中和工序為宜，也可以根據(jù)需要進(jìn)行加熱、 冷卻的溫度調(diào)節(jié)。并且，在中和結(jié)束時，可以冷卻到5"C左右以促進(jìn)析出。
另外，在添加中和劑時，若在對溶液進(jìn)行充分?jǐn)嚢璧耐瑫r進(jìn)行中和， 則能夠抑制體系內(nèi)的劇烈的pH變化或中和熱的產(chǎn)生，從而能夠得到良好 的氫氧化銦晶體。
通過中和處理，使銦(離子)作為氫氧化銦析出，因此，對該析出的中 和沉淀物進(jìn)行固液分離，將濕晶體的氫氧化銦進(jìn)行回收。對此時的固液 分離方法沒有特別限定，可以采用例如抽吸過濾等真空過濾、壓濾等加 壓過濾、傾析或離心分離等固液分離方法。
(導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子的洗滌工序)
接著，在中和工序之后，將回收的中和沉淀物浸漬在不溶解銦的液 體(也稱為浸漬液)中，使在后續(xù)的置換析出工序中成為在金屬板上形成鈍
態(tài)的原因的離子(導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子)溶解在該液體中，除去該溶解液， 通過進(jìn)行1次以上的上述處理，將附著在中和沉淀物表面上的母液和包 含在中和沉淀物的凝聚物內(nèi)部的母液置換成浸漬液，從而將導(dǎo)致鈍態(tài)形 成的離子洗滌除去。通過將導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子洗滌除去，可以有效地 進(jìn)行后續(xù)的置換析出工序。
在此，作為導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子，可以舉出In以外的金屬例如Fe、 Co、 Cr、 Ni等金屬的離子以及與這些金屬離子形成鹽的硝酸根離子 (NCV)、氟離子(F—)等陰離子。在使用含銦的硝酸溶液作為起始原料時， 主要是硝酸根離子(N03—)為導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子；在使用含銦的氟酸溶 液時，主要是氟離子(F)和氟氫離子(HF2—)等為導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子。
并且，作為不溶解銦但溶解導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子的浸漬液，可以舉 出水；甲醇或乙醇等低級醇；或者上述物質(zhì)的混合物等，最優(yōu)選為水。
對于導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子的洗滌處理，進(jìn)行至少1次以上即可，當(dāng) 分成2次以上進(jìn)行時，在如下方面是有效的可以減少浸漬液的使用量、 可以在短時間內(nèi)除去導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子。并且，將中和沉淀物加入到 浸漬液中并攪拌適當(dāng)時間即可。
而且，對在導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子的洗滌處理中使用的浸漬液的量和 處理時間沒有特別限定。另外對溶解時的浸漬液的溫度沒有特別限制， 但從效率的角度考慮，可以從室溫附近進(jìn)一步加熱。
此時，作為導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子的除去程度，理想的是進(jìn)行所述洗 滌處理以使在下一工序中用酸將洗滌處理后的物質(zhì)溶解而得到的酸溶解 液中的硝酸根離子的濃度小于26000 ppm，優(yōu)選所述濃度為25000 ppm以 下，更優(yōu)選為10000ppm以下，特別優(yōu)選為5000ppm以下。若溶解液中 的硝酸根離子濃度小于26000 ppm，則在后續(xù)的置換析出工序中可通過與 金屬板的金屬離子的置換使海綿銦析出，所述濃度優(yōu)選在25000 ppm以 下，更優(yōu)選在10000 ppm以下，特別優(yōu)選在5000ppm以下，只要所述濃 度處于該范圍，就能夠很好地促進(jìn)海綿銦的析出。
(酸溶解工序)
接著，利用酸將由上述導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子的洗滌處理所得到的洗滌處理后的物質(zhì)溶解。
通過進(jìn)行導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子的洗滌處理，能夠拓寬本工序中使用 的酸的種類，從而可以使用硫酸、鹽酸等無機(jī)酸。其中，從銦的溶解度 高、溶解時的穩(wěn)定性優(yōu)異且價格低的方面考慮，優(yōu)選使用無機(jī)酸，其中， 特別優(yōu)選使用硫酸。
對所使用的酸的濃度沒有特別限定，但從溶解性的方面考慮，優(yōu)選將所使用的酸的濃度調(diào)整到10 g/L 500 g/L的范圍。在使用硫酸的情況 下，以將硫酸的pH調(diào)整到1以下、優(yōu)選將pH調(diào)整到0.5以下為宜。
并且，對于酸溶解的溫度，除了添加酸時產(chǎn)生的溶解熱以外，優(yōu)選 進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)并將溫度調(diào)節(jié)至4(TC以上，從效率上考慮優(yōu)選將溫度調(diào)節(jié) 至55。C 6(TC的范圍。
另外，優(yōu)選在實施浸出處理時進(jìn)行攪拌。
對于進(jìn)行酸溶解而得到的溶液，根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)時間的攪拌例如 攪拌1小時左右，之后，根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)靜置，通過固液分離將溶解 殘渣除去，回收酸溶解液。
(置換析出工序)
接著，將上述工序中得到的酸溶解液加入到反應(yīng)槽中，并浸入金屬 板優(yōu)選浸入鋁板，通過與該金屬板的金屬(例如鋁)進(jìn)行置換反應(yīng)而使海綿 銦析出。
在進(jìn)行置換反應(yīng)時，酸溶解液的pH低于0.5或高于1.5時，銦與金 屬(例如鋁)的置換反應(yīng)性降低，因此，酸溶解液的pH值優(yōu)選通過添加例 如堿化合物、水等調(diào)節(jié)至0.5 1.5的范圍內(nèi)。此時，作為添加的堿化合物， 可以舉出氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氨或者它們的水溶液等。另外， 在通過添加水來調(diào)節(jié)pH時，以不過于降低酸溶解液中的銦濃度為宜。
銦與金屬(例如鋁)的置換反應(yīng)隨著液體溫度變得低于4(TC而出現(xiàn)急 劇降低的趨勢，其結(jié)果是海綿銦的析出量降低。相反，若溫度變得過高， 則出現(xiàn)作業(yè)性、熱能損耗等方面的問題。因此，實施該置換反應(yīng)時的溫 度優(yōu)選為4(TC以上，更優(yōu)選為45。C 6(TC范圍。
此外，通過添加粉末狀或粒狀的金屬，優(yōu)選添加鋅粉(粒狀)，并與該
粉末狀或粒狀的金屬(例如鋅)進(jìn)行置換反應(yīng)，也可以析出海綿銦。 (金屬化工序)
接著，將采用上述方式得到的海綿銦金屬化，以獲得塊狀的含銦金屬。
對金屬化的具體方法沒有特別限定，但是優(yōu)選堿熔鑄。海綿銦易被 氧化，但是通過進(jìn)行堿烙鑄，即，通過在加熱到至少銦的熔點(156"C)以 上的堿溶液中進(jìn)行鑄造，可以防止海綿銦被氧化，進(jìn)而還可以將存在于 海綿銦表面上的氧化覆膜以及海綿銦中的雜質(zhì)分離、除去。
對用于堿熔鑄的堿化合物沒有特別限定，在工業(yè)上優(yōu)選使用氫氧化 鈉。通過上述堿熔鑄得到的含銦金屬的銦等級高。
此外，上述說明的實施方式是本發(fā)明的一例，只要不妨礙本發(fā)明的 效果，也可以在上述工序中插入其他工序，或者調(diào)換各工序的順序。
實施例
(分析方法)
通過ICP發(fā)光分光法對銦或其他金屬進(jìn)行定量，另外，用離子色譜 法對硝酸根離子濃度進(jìn)行分析。 (回收原料)
作為在下述試驗中使用的回收原料，使用了將制造ITO薄膜時飛散 的ITO粉末溶解到硝酸中而回收得到的含銦的硝酸溶液(pH^)。通過離 子色譜對該含銦的硝酸溶液進(jìn)行分析，分析結(jié)果表明，含有24 的In、 0.06 g/L的Sn、 10 g/L的Al、 0.23 g/L的Mg、 0.03 g/L的Zn、 0.04 g/L 的Fe、小于0.01 g/L的Cr。
(試驗1)
在2500 mL上述含銦的硝酸溶液中加入500 mL室溫(20。C)水，再加 入25%氨水，將pH調(diào)整至4.5之后，攪拌0.5小時，接下來靜置0.5小 時，使氫氧化銦析出，得到漿料。使用吸濾器(濾紙東洋濾紙株式會社 制造No.4A、小150mm)，將漿料倒入吸濾器中之后，對該漿料進(jìn)行2小 時抽吸過濾，回收1300 g中和沉淀物(含水率60%)。此時，分離出的母 液中的硝酸根離子(N(V)濃度為M0000ppm。
接著，將1300 g該中和沉淀物加入到2000 mL水(2(TC)中，攪拌
IO分鐘之后，停止攪拌，靜置0.5小時，通過傾析除去水相，反復(fù)進(jìn)行
2次上述的洗滌處理。將洗滌處理后的物質(zhì)加入到1800 mL水中，加入 濃硫酸，調(diào)節(jié)pH至0.5，進(jìn)行酸溶解。此時的硝酸根離子(NCV)濃度為 4600 ppm。
接著， 一邊控制酸溶解液的溫度不超過6(TC—邊攪拌1小時，使用 吸濾器(濾紙東洋濾紙株式會社制造No. 4A、小150mm)進(jìn)行過濾，除 去未溶解的固體殘渣，回收酸溶解液。
將酸溶解液的pH調(diào)整至0.7之后，將寬100 mm、長300 mm、厚6 mm 的鋁板浸漬于酸溶解液中， 一邊控制液溫為5(TC—邊在攪拌下繼續(xù)8小 時的置換反應(yīng)。隨后，對由置換反應(yīng)析出的海綿銦進(jìn)行回收，除去水分等 之后，使用氫氧化鈉進(jìn)行堿熔鑄，將銦金屬抽出到模具中，得到含銦金屬。
如此得到的含銦金屬的量為58 g。該含銦金屬的銦等級為97%，回 收原料所含有的銦中的銦提取率為94%。
(試驗2)
采用與試驗1相同的方式，得到1300 g中和沉淀物(含水率60%)。 此時，分離出的母液中的硝酸根離子(NCV)濃度為140000ppm。
接著，以如下的洗滌處理來替代試驗1的洗滌處理在第一次洗滌 中，將中和沉淀物加入到2000 mL水(20。C)中，攪拌10分鐘之后，停止 攪拌，靜置0.5小時，在通過傾析除去水相之后，進(jìn)行第二次洗滌，艮口， 將第一次洗滌后的物質(zhì)加入到1000 mL水(20。C)中，攪拌15分鐘之后， 停止攪拌，靜置0.5小時，通過傾析除去水相。將洗滌處理后的物質(zhì)加入 到1800mL水中，加入濃硫酸，調(diào)整pH至0.5，進(jìn)行酸溶解。此時的硝 酸根離子(NCV)濃度為9000 ppm。
接著， 一邊控制酸溶解液溫度不超過6(TC—邊攪拌1小時，使用吸 濾器(濾紙東洋濾紙株式會社制造No. 4A、小150 mm)進(jìn)行過濾，除去 未溶解的固體殘渣，回收酸溶解液。
將酸溶解液的pH調(diào)整至0.7之后，將寬100 mm、長300 mm、厚6 mm 的鋁板浸漬于酸溶解液中， 一邊控制液溫為5(TC—邊在攪拌下繼續(xù)8小 時的置換反應(yīng)。隨后，對通過置換反應(yīng)析出的海綿銦進(jìn)行回收，在除去
水分等之后，使用氫氧化鈉進(jìn)行堿熔鑄，將銦金屬抽出到模具中，得到 含銦金屬。
如此得到的含銦金屬的量為55 g。該含銦金屬的銦等級為95%，回 收原料所含有的銦中的銦提取率為87%。 (試驗3)
采用與試驗1相同的方式，得到1300 g中和沉淀物(含水率60%)。 此時，分離出的母液中的硝酸根離子(NOO濃度為140000ppm。
接著，以如下洗滌處理替代試驗1的洗滌處理在第一次洗滌中， 將中和沉淀物加入到2000mL水(2(TC)中，攪拌10分鐘之后，停止攪拌， 靜置0.5小時，在通過傾析除去水相之后，進(jìn)行第二次洗滌，即，將第一 次洗滌后的物質(zhì)加入到1000 mL水(2(TC)中，攪拌10分鐘之后，停止攪 拌，靜置0.5小時，通過傾析除去水相。將洗滌處理后的物質(zhì)加入到1800 mL 水中，加入濃硫酸，調(diào)整pH至0.5，進(jìn)行酸溶解。此時的硝酸根離子(N03') 濃度為10000 ppm。
接著， 一邊控制酸溶解液溫度不超過6(TC—邊攪拌1小時，使用吸 濾器(濾紙東洋濾紙株式會社制造No. 4A、 4)150 mm)進(jìn)行過濾，除去 未溶解的固體殘渣，回收酸溶解液。
將酸溶解液的pH調(diào)整至0.7之后，將寬100 mm、長300 mm、厚6 mm 的鋁板浸漬于酸溶解液中， 一邊控制液溫為5(TC—邊在攪拌下繼續(xù)8小 時的置換反應(yīng)。隨后，對通過置換反應(yīng)析出的海綿銦進(jìn)行回收，在除去 水分等之后，使用氫氧化鈉進(jìn)行堿熔鑄，將銦金屬抽出到模具中，得到 含銦金屬。
如此得到的含銦金屬的量為54 g。該含銦金屬的銦等級為95%，回 收原料所含有的銦中的銦提取率為86%。 (試驗4)
采用與試驗1相同的方式，得到1300 g中和沉淀物(含水率60%)。 此時，分離出的母液中的硝酸根離子(N03—)濃度為140000 ppm。
接著，以如下的洗滌處理替代試驗1的洗漆處理:在第一次洗滌中， 將中和沉淀物加入到2000mL水(2(TC)中，攪拌15分鐘之后，停止攪拌，
靜置0.5小時，通過傾析除去水相。將洗滌處理后的物質(zhì)加入到1800mL 水中，加入濃硫酸，調(diào)整pH至0.5，進(jìn)行酸溶解。此時的硝酸根離子(N(V) 濃度為25000 ppm。
接著， 一邊控制酸溶解液溫度不超過60。C一邊攪拌1小時，使用吸 濾器(濾紙東洋濾紙株式會社制造No. 4A、 4)150 mm)進(jìn)行過濾，除去 未溶解的固體殘渣，回收酸溶解液。
將酸溶解液的pH調(diào)整至0.7之后，將寬100 mm、長300 mm、厚6 mm 的鋁板浸漬于酸溶解液中， 一邊控制液溫為5(TC—邊在攪拌下繼續(xù)8小 時的置換反應(yīng)。此時，由于通過置換反應(yīng)析出的海綿銦的量不夠，因此， 將置換反應(yīng)再延長24小時。隨后，回收析出的海綿銦，在除去水分等之 后，使用氫氧化鈉進(jìn)行堿熔鑄，將銦金屬抽出到模具中，得到含銦金屬。
如此得到的含銦金屬的量為17g。該含銦金屬的銦等級為80%,回 收原料所含有的銦中的銦提取率為23%。
(試驗5)
采用與試驗1相同的方式，得到1300 g中和沉淀物(含水率60%)。 此時，分離出的母液中的硝酸根離子(N(V)濃度為140000ppm。
接著，以如下的洗滌處理替代試驗1的洗滌處理在第一次洗滌中， 將中和沉淀物加入到2000mL水(20。C)中，攪拌10分鐘之后，停止攪拌， 靜置0.5小時，通過傾析除去水相。將洗滌處理后的物質(zhì)加入到1800mL 水中，加入濃硫酸，調(diào)整pH至0.5，進(jìn)行酸溶解。此時的硝酸根離子(N(V) 濃度為26000 ppm。
接著， 一邊控制酸溶解液溫度不超過6(TC—邊攪拌1小時，使用吸 濾器(濾紙東洋濾紙株式會社制造No. 4A、 4>150 mm)進(jìn)行過濾，除去
未溶解的固體殘渣，回收酸溶解液。
將酸溶解液的pH調(diào)整至0.7之后，將寬100 mm、長300 mm、厚6 mm 的鋁板浸漬于酸溶解液中， 一邊控制液溫為5(TC—邊在攪拌下繼續(xù)8小 時的置換反應(yīng)。此時，由于未能通過目視確認(rèn)到通過置換反應(yīng)而析出海 綿銦，進(jìn)而將置換反應(yīng)再延長24小時，但仍未析出海綿銦。
權(quán)利要求
1.一種含銦金屬的制造方法，其特征在于，在所述方法中，中和含銦溶液，得到中和沉淀物；進(jìn)行1次以上的導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子的洗滌處理，在該洗滌處理中，將所得到的中和沉淀物浸漬在不溶解銦的液體中，使在后續(xù)的置換析出工序中成為在金屬板上形成鈍態(tài)的原因的離子溶解到該液體中，除去該溶解液；將所得到的洗滌處理后的物質(zhì)溶解于酸中，形成酸溶解液；將金屬板浸在該酸溶解液中，通過與該金屬的置換反應(yīng)使海綿銦析出，由該海綿銦得到含銦金屬。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的含銦金屬的制造方法，其特征在于，所述 導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子的洗滌處理是以使所述酸溶解液中的硝酸根離子濃 度小于26000 ppm為目標(biāo)來進(jìn)行的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含銦金屬的制造方法，其特征在于， 對所述海綿銦進(jìn)行堿熔鑄，得到含銦金屬。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的含銦金屬的制造方法，其特征在于，在中和所述含銦溶液時，將氨水用作中和劑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的含銦金屬的制造方法，其特征在于，在利 用氨水進(jìn)行中和時，在24小時以內(nèi)進(jìn)行從開始添加氨水到結(jié)束酸溶解的 處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種含銦金屬的制造方法，在該方法中，將制造ITO薄膜時飛散的含銦物質(zhì)進(jìn)行回收而得到含銦溶液，由該含銦溶液回收銦，以制造含銦金屬。在所述方法中，中和所述含銦溶液，將所得到的中和沉淀物浸漬在不溶解銦的液體中，使導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子溶解到該液體中，對導(dǎo)致鈍態(tài)形成的離子進(jìn)行洗滌處理，之后，用酸將洗滌處理后的物質(zhì)溶解，形成酸溶解液，在該酸溶解液中浸入金屬板，使海綿銦析出，由該海綿銦制造銦金屬。
文檔編號C22B58/00GK101198710SQ20068002100
公開日2008年6月11日 申請日期2006年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月8日
發(fā)明者中吉康隆, 矢野正和, 赤堀道弘 申請人:三井金屬礦業(yè)株式會社