DE10204831A1 - Verfahren zur Herstellung indiumhaltiger wässriger Lösungen, die verminderte Mengen an metallischen Verunreinigungen enthalten - Google Patents

Abstract

Bereitgestellt wird ein Verfahren zur Herstellung einer indiumhaltigen wäßrigen Lösung mit einer verminderten Menge an metallischen Verunreinigungen. Ein Verfahren zur Herstellung einer indiumhaltigen wäßrigen Lösung mit einer verminderten Menge an metallischen Verunreinigungen, das das Kontaktieren einer wäßrigen Lösung, die Indium und metallische Verunreinigungen enthält, deren Wasserstoffionenkonzentration auf 0,5 mol/l bis 3 mol/l eingestellt ist, mit einem nichtchelatbildenden Ionenaustauscherharz unter Entfernung der metallischen Verunreinigungen umfaßt, und ein Verfahren zur Herstellung einer indiumhaltigen wäßrigen Lösung mit einer verminderten Menge an metallischen Verunreinigungen, das das Kontaktieren einer wäßrigen Lösung, die Indium und metallische Verunreinigungen enthält, mit einem chelatbildenden Ionenaustauscherharz unter Entfernung der metallischen Verunreinigungen umfaßt, werden bereitgestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer indiumhaltigen wäßri­ gen Lösung mit einer verminderten Menge an metallischen Verunreinigungen, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer indiumhaltigen wäßrigen Lö­ sung mit einer verminderten Menge an metallischen Verunreinigungen aus einer wäßrigen Lösung, die Indium und metallische Verunreinigungen enthält, die aus dem Abfall eines ITO-Sintergegenstands (ITO steht für Indium-Zinn-Oxid und ist eine feste Indiumoxid-Zinnoxid-Lösung) gewonnen wird.

Da ein ITO-Dünnfilm, der 2 bis 20 Masse-% Zinnoxid enthält, eine hohe elektri­ sche Leitfähigkeit und eine ausgezeichnete Lichtübertragungsleistung aufweist, wird er als transparenter leitender Film für eine transparente Elektrode einer Flüs­ sigkristallanzeige eingesetzt.

Ein ITO-Dünnfilm wird hauptsächlich durch ein Zerstäubungsverfahren unter Verwendung eines ITO-Targets hergestellt, und ein durch Formen und Sintern eines ITO-Pulvers oder durch Formen und Sintern eines Pulvergemisches aus ei­ nem Indiumoxid- und Zinnoxidpulver hergestellter Sintergegenstand wird als ITO-Target eingesetzt.

Eines der Probleme, die beim Erzeugen eines transparenten leitenden Films durch ein Zerstäubungsverfahren unter Verwendung eines ITO-Targets auftreten, ist eine schlechte Verfügbarkeit des ITO-Targets.

Ein ITO-Sintergegenstand als ITO-Target erfährt als Reaktion auf seine Vorge­ schichte in der Verwendung beim Zerstäuben eine Verminderung seiner Masse. Im allgemeinen wird die Qualität eines transparenten leitenden Films durch Ersatz eines ITO-Targets mit einem neuen Target bei einer Verminderung der Masse des ITU-Sintergegenstands im Bereich von 20 bis 30 Masse-% gewährleistet. Da der ITO-Sintergegenstand als verbrauchtes ITO-Target (ITO-Sintergegenstand- Abfall) eine beträchtliche Menge an Indium enthält, das ein seltener und teurer Rohstoff ist, wird aus einem solchen ITO-Abfall-Target ein hochreines elementa­ res Indium oder eine hochreine Indiumverbindung wiedergewonnen.

Die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 3-75224 offenbart bei­ spielsweise ein Verfahren zur Trennung von Zinn und Indium durch Auflösen eines verbrauchten ITO-Targets in Salzsäure, Herstellen einer wäßrigen Lösung, die Indium und Zinn enthält, Zugabe von Ammoniumionen oder Natriumionen und anschließende Erzeugung eines Halogenstannats. Allerdings ist dieses Ver­ fahren bei der Trennung von anderen Metallen als Zinn von Indium nicht erfolg­ reich.

Die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 3-82720 offenbart ein kom­ pliziertes Verfahren, das die Reduktion einer ITO-Abfallösung, das Einstellen des pH-Werts auf 2 bis 5 unter Fällung einer Indiumkomponente als Hydroxid, die Auflösung des Hydroxids in einer Säure, Adsorbierenlassen des Indiums an ein nichtchelatbildendes Ionenaustauscherharz und das anschließende Desorbierenlas­ sen des adsorbierten Indiums umfaßt.

Ein Gegenstand der Erfindung ist die Bereitstellung eines einfachen Verfahrens zur Herstellung einer indiumhaltigen wäßrigen Lösung mit einer verminderten Menge an metallischen Verunreinigungen.

Die Anmelder haben unter dem vorstehend beschriebenen Umstand einen Ver­ such zur Lösung der vorstehend angesprochenen Probleme unternommen und haben schließlich festgestellt, daß eine indiumhaltige wäßrige Lösung mit einer verminderten Menge an metallischen Verunreinigungen erhalten werden kann durch Entfernung der metallischen Verunreinigungen aus einer wäßrigen Lösung, die Indium und metallische Verunreinigungen enthält, deren Wasserstoffionen­ konzentration auf einen bestimmten Bereich eingestellt wird, unter Verwendung eines nichtchelatbildenden Ionenaustauscherharzes oder durch Entfernung der metallischen Verunreinigungen aus einer wäßrigen Lösung, die Indium und metal­ lischen Verunreinigungen enthält, unter Verwendung eines chelatbildenden Io­ nenaustauscherharzes.

Somit stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer indiumhaltigen wäßrigen Lösung mit einer verminderten Menge an metallischen Verunreinigun­ gen bereit, das das Kontaktieren einer wäßrigen Lösung, die Indium und metalli­ sche Verunreinigungen enthält, deren Wasserstoffionenkonzentration auf 0,5 mol/l bis 3 mol/l eingestellt worden ist, mit einem nichtchelatbildenden Ionenaus­ tauscherharz unter Entfernung der metallischen Verunreinigungen umfaßt, und ein Verfahren zur Herstellung einer indiumhaltigen wäßrigen Lösung mit einer ver­ minderten Menge an metallischen Verunreinigungen, das das Kontaktieren einer wäßrigen Lösung, die Indium und metallische Verunreinigungen enthält, mit ei­ nem chelatbildenden Ionenaustauscherharz unter Entfernung der metallischen Verunreinigungen umfaßt.

Die Erfindung stellt zwei Arten des Verfahrens zur Herstellung einer indiumhalti­ gen wäßrigen Lösung mit einer verminderten Menge an metallischen Verunreini­ gungen bereit, wobei das eine eine Verwendung eines nichtchelatbildenden Io­ nenaustauscherharzes und das andere die Verwendung eines chelatbildenden Io­ nenaustauscherharzes zur Entfernung der metallischen Verunreinigungen aus ei­ ner indiumhaltigen wäßrigen Lösung umfaßt. Im Falle der Verwendung eines nichtchelatbildenden Ionenaustauscherharzes wird die Wasserstoffionenkon­ zentration einer indiumhaltigen wäßrigen Lösung auf 0,5 mol/l bis 3 mol/l einge­ stellt. Eine Wasserstoffionenkonzentration einer indiumhaltigen wäßrigen Lösung von kleiner als 0,5 mol/l erlaubt nicht nur eine Adsorption der metallischen Ver­ unreinigungen sondern auch des Indiumions. Andererseits erlaubt eine Was­ serstoffionenkonzentration einer indiumhaltigen wäßrigen Lösung von größer als 3 mol/l, daß fast die gesamten metallischen Verunreinigungen unadsorbiert verbleiben, was zu einer nicht erfolgreichen Entfernung führt. Die Anmelder stell­ ten fest, daß durch Einstellen der Wasserstoffionenkonzentration einer indiumhal­ tigen wäßrigen Lösung auf den Bereich von 0,5 mol/l bis 3 mol/l die Metallverun­ reinigungskonzentration einer indiumhaltigen wäßrigen Lösung unter Verwen­ dung eines nichtchelatbildenden Ionenaustauscherharzes vermindert werden kann. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die ein chelatbildendes Io­ nenaustauscherharz einsetzt, beträgt die Wasserstoffionenkonzentration einer in­ diumhaltigen wäßrigen Lösung vorzugsweise 0,5 mol/l bis 12 mol/l.

Ein bei einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren eingesetztes chelatbil­ dendes Ionenaustauscherharz ist ein Harz mit einer Fähigkeit zur Adsorption eines einzigen Ions als Ergebnis des Bindens von zwei oder mehreren funktionellen Gruppen an dieses einzelne Ion, und es ist eines der Ionenaustauscherharze. Ein nichtchelatbildendes Ionenaustauscherharz bei einem erfindungsgemäßen Herstel­ lungsverfahren ist ein Harz mit einer Fähigkeit zur Adsorption eines Einzelions als Ergebnis des Bindens einer einzigen funktionellen Gruppe an dieses Einzelion.

Eine indiumhaltige wäßrige als Ausgangsmaterial eingesetzte Lösung ist nachste­ hend erläutert.

Obgleich eine indiumhaltige wäßrige Lösung, die bei einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren eingesetzt wird, nicht besonders eingeschränkt ist, ist eine bei dem erfinderischen Herstellungsverfahren vorzugsweise eingesetzte wäßrige Lösung eine, die Indium und die durch Auflösen eines indiumhaltigen Sinterge­ genstandes in einer sauren wäßrigen Lösung erhaltenen metallischen Verunreini­ gungen enthält. Die indiumhaltigen Sintergegenstände sind beispielsweise ein ITO-Sintergegenstand-Abfall (hier bedeutet Abfall ein aus einem verbrauchten Target zurückgewonnener Abfall), ein Oxid-Sintergegenstand-Abfall auf In-Zn- Basis, ein ITO-Sintergegenstand, der während der Herstellung zerbrochen ist, und ein Oxid-Sintergegenstand auf In-Zn-Basis, der während der Herstellung zerbro­ chen ist. Ein erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren kann auch eine wäßrige Lösung einsetzen, die Indium und die metallischen Verunreinigungen enthält, die erhalten wird durch Auflösen eines indiumhaltigen Pulvers, wie Späne, die wäh­ rend eines Schneid- oder Mahlverfahrens eines ITO-Sintergegenstands erzeugt wurden, Späne, die bei einem Schneid- oder Mahlverfahrens eines Oxid-Sinter­ gegenstands auf In-Zn-Basis erzeugt wurden, eines ITO-Pulvers, das, bezogen auf die Masse, 10 ppm oder mehr an Fe und/oder, bezogen auf die Masse, 10 ppm oder mehr an Al und/oder, bezogen auf die Masse, 10 ppm oder mehr an Cu und/oder, bezogen auf die Masse, 10 ppm oder mehr an Zn und ein Oxid auf In- Zn-Basis, das, bezogen auf die Masse, 10 ppm oder mehr an Fe und/oder, bezogen auf die Masse, 10 ppm oder mehr an Al und/oder, bezogen auf die Masse, 10 ppm oder mehr an Cu in einer sauren wäßrigen Lösung enthält.

Bei der Herstellung einer wäßrigen Lösung, die Indium und metallischen Verun­ reinigungen enthält, die bei einem erfinderischen Herstellungsverfahren eingesetzt wird, kann eine Säure in einer sauren wäßrigen Lösung, die zur Auflösung eines Materials, das ein Indiumoxid enthält, eingesetzt wird, beispielsweise Salzsäure, Schwefelsäure, Königswasser oder Salpetersäure und dergleichen sein. Salzsäure, die die höchste Auflösungsgeschwindigkeit zeigt, ist bevorzugt.

Die folgende Diskussion erfolgt unter beispielhafter Erläuterung eines ITO- Sintergegenstand-Abfalls als Material, das Indiumoxid enthält.

Da ein ITO-Target nach der Verwendung bei Zerstäubungsverfahren einen ITO- Sintergegenstand-Abfall umfaßt, der an eine Trägerplatte gebunden ist, weist ein ITO-Sintergegenstand-Abfall nach der Entfernung von der Trägerplatte häufig eine Ablagerung von Cu oder eines wachsartigen Materials als Bestandteil der Trägerplatte auf, und in einem solchen Fall ist die Entfernung einer solchen Abla­ gerung vor der Verwendung einer sauren wäßrigen Lösung, wie Salzsäure, Salpe­ tersäure oder Königswasser, bevorzugt.

Es ist ebenfalls bevorzugt, daß ein ITO-Sintergegenstand-Abfall vor der Auflö­ sung in einer wäßrigen sauren Lösung zur Beschleunigung der Auflösung in der wäßrigen sauren Lösung gemahlen wird. Obgleich ein Verfahren für ein solches Mahlen nicht besonders eingeschränkt ist, kann es bekannte Backenbrecher, Wal­ zenbrecher, Walzenmühlen, Hammermühlen, Stampfmühlen und Schwingmühlen einsetzen. Obgleich ein Mahlgerät vorzugsweise aus einem verschleißfesten Mate­ rial, wie Aluminiumoxid oder Zirconiumdioxid, hergestellt ist, kann die Migration von Al oder Zr als Verunreinigungen in das ITO nicht vermieden werden. Die Teilchengröße eines ITO-Abfallmaterials nach dem Mahlen beträgt in der Regel 10 mm oder weniger, vorzugsweise 1 mm oder weniger, stärker bevorzugt 0,5 mm oder weniger.

Anschließend wird ein gemahlener ITO-Sintergegenstand-Abfall in einer wäßri­ gen sauren Lösung gelöst, wodurch eine wäßrigen Lösung erhalten wird, die Indi­ um und metallische Verunreinigungen enthält und bei einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren eingesetzt wird.

Wird in einer wäßrigen sauren Lösung als zur Auflösung eingesetzte Säure Salz­ säure verwendet, beträgt die Konzentration der Salzsäure in der wäßrigen Lösung in der Regel 5 Masse% oder mehr, vorzugsweise 10 Masse% oder mehr, stärker bevorzugt 20 Masse-% oder mehr. Eine wäßrige Salzsäurelösung mit einer höhe­ ren Konzentration führt zu einer höheren Auflösungsgeschwindigkeit eines ITO- Sintergegenstand-Abfalls.

Obgleich ein Verfahren zur Auflösung eines ITO-Sintergegenstand-Abfalls nicht besonders eingeschränkt ist, wird es vorzugsweise unter Erhitzen und Rühren durchgeführt. Die Auflösungstemperatur liegt im Bereich von 30 bis 100°C, vor­ zugsweise von 50 bis 100°C, stärker bevorzugt von 60 bis 90°C. Die Auflö­ sungsdauer kann je nach Menge des gelösten Stoffes, Konzentration und Tempe­ ratur einer sauren wäßrigen Lösung und dergleichen variieren.

Wenn eine ITO-Lösung, die durch den vorstehend beschriebenen Auflösungs­ schritt erhalten wird (eine wäßrige Lösung, die Indium und metallischen Verun­ reinigungen enthält), einen ungelösten ITO-Sintergegenstand enthält, kann ein solcher ungelöster ITO-Sintergegenstand durch Filtration entfernt werden.

Bei einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird eine ITO-Lösung, die durch ein vorstehend beispielhaft erläutertes Verfahren erhalten wird, zunächst auf eine Wasserstoffionenkonzentration eingestellt und sodann unter Entfernung der metallischen Verunreinigungen mit einem Ionenaustauscherharz in Kontakt gebracht. Obgleich ein Verfahren zur Einstellung der Wasserstoffionenkonzentra­ tion nicht besonders eingeschränkt ist, kann es beispielsweise ein Verfahren sein, wobei der Lösung entionisiertes Wasser zugesetzt wird, ein Verfahren, wobei der Lösung eine saure Substanz zugesetzt wird, ein Verfahren, wobei das Gewichts­ verhältnis zwischen der Säure für die Auflösung eines ITO-Sintergegenstand- Abfalls in einer sauren wäßrigen Lösung und dem ITO-Sintergegenstand-Abfall geändert wird, und ein Verfahren, wobei eine alkalische Substanz zugesetzt wird. Eine Ausführungsform für ein erfinderisches Herstellungsverfahren, wobei eine wäßrige Lösung, die Indium und metallische Verunreinigungen enthält, mit einem Ionenaustauscherharz in Kontakt gebracht wird, umfaßt vorzugsweise das Einfül­ len des Ionenaustauscherharzes in einen zylindrischen Behälter und das Hindurch­ leiten der indiumhaltigen wäßrigen Lösung von einer Seite des zylindrischen Be­ hälters zur anderen Seite unter Durchführung einer kontinuierlichen Reinigung der indiumhaltigen wäßrigen Lösung.

Ein nichtchelatbildendes Ionenaustauscherharz, das bei einem erfinderischen Her­ stellungsverfahren eingesetzt wird, können beispielsweise die im Handel erhältli­ chen Produkte mit den Handelsbezeichnungen "*DOWEX MONOSPHERE* 650 C" (DOW CHEMICAL COMPANY), "*DOWEX* 50 W" (DOW CHEMICAL COMPANY), "*DIAION* SKIB" (MITSUBISHI CHEMICAL), "*DUOLITE* C255LFH" (SUMITOMO CHEMICAL) und dergleichen sein, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Ein Ionenaustauscherharz kann durch Waschen mit einer Säu­ re, wie Salzsäure oder Schwefelsäure, regeneriert und erneut verwendet werden.

Da die bei einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren durch ein nicht che­ latbildendes Ionenaustauscherharz wesentlich verminderten Verunreinigungen Eisen und Aluminium sind, ist das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren am besten zur Verminderung der Konzentration von Eisen und/oder Aluminium in einer indiumhaltigen wäßrigen Lösung, die Eisen und/oder Aluminium als Verun­ reinigungen enthält, geeignet. Aufgrund einer höheren Fähigkeit zur Verminde­ rung der Konzentration an Verunreinigungen ist ein nichtchelatbildendes Ionen­ austauscherharz vorzugsweise ein Kationenaustauscherharz mit einer Sulfo­ natgruppe als austauschende Gruppe.

Ein chelatbildendes Ionenaustauscherharz bei einem erfindungsgemäßen Herstel­ lungsverfahren können beispielsweise die im Handel erhältlichen Produkte mit den Handelsbezeichnungen "*DUOLITE* C467" (SUMITOMO CHEMICAL), "*SUMICHELATE* MC700" (SUMITOMO CHEMICAL), "*MURO- CHELATE* A-1" (MUROMACHI KAGAKU), "DIAION" CR11" (MITSUBISHI CHEMICAL) und dergleichen sein, sind jedoch nicht darauf be­ schränkt. Ein chelatbildendes Ionenaustauscherharz kann durch Waschen mit ei­ ner Säure, wie Salzsäure oder Schwefelsäure, oder mit Alkali, wie Natriumhydro­ xid oder Kaliumhydroxid, regeneriert und wiederverwendet werden.

Da die bei einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren durch ein chelatbil­ dendes Ionenaustauscherharz beträchtlich verminderten Verunreinigungen Eisen, Zink, Zirconium, Kupfer und Zinn sind, ist das erfindungsgemäße Herstellungs­ verfahren am besten zur Verminderung der Konzentration der vorstehend aufge­ führten Metallionen in einer wäßrigen Lösung geeignet, die Indium und metalli­ sche Verunreinigungen enthält, deren Verunreinigungen mindestens aus einer Verunreinigung bestehen, die ausgewählt ist aus Eisen, Zink, Zirconium, Kupfer und Zinn. Aufgrund einer höheren Fähigkeit zur Verminderung der Konzentration an Verunreinigungen ist ein chelatbildendes Ionenaustauscherharz vorzugsweise ein Ionenaustauscherharz insbesondere mit einer Aminophosphat- oder einer Imi­ nodiacetatgruppe als austauschende Gruppe. Ein chelatbildendes Ionenaustau­ scherharz wird aufgrund einer höheren Fähigkeit zur Verminderung der Konzent­ ration an Verunreinigungen vorzugsweise im Temperaturbereich von 40 bis 100°C verwendet.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ermöglicht es, unter Anwendung eines einfachen Verfahrens, das einen Kontakt mit einem Ionenaustauscherharz umfaßt, eine indiumhaltige wäßrige Lösung mit einer verminderten Menge an metallischen Verunreinigungen durch Verminderung der Konzentration an metal­ lischen Verunreinigungen in einer wäßrigen Lösung zu erhalten, die Indium und metallische Verunreinigungen enthält. Das Rückgewinnungsverhältnis von Indi­ um durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beträgt 90% oder mehr. Das Wiederholen des erfinderischen Verfahrens zwei- oder mehrmals kann außer­ dem die Verunreinigungskonzentration gegenüber Indium in der gewonnenen Lösung vermindern.

Nach einem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine wäßrige Lösung, die Indium und metallische Verunreinigungen enthält, deren Indiumkonzentration extrem hoch ist, eingesetzt werden, wobei die Notwendigkeit eines Kondensationsschritts während der Herstellung eines ITO-Pulvers aus einer wäßrigen Lösung von Indi­ um, deren metallische Verunreinigungen vermindert sind, wegfällt, und so zu ei­ ner hohen Volumeneffizienz führen, was ein weiterer vorteilhafter Aspekt der Erfindung ist.

Eine indiumhaltige wäßrige Lösung mit einer verminderten Menge an metalli­ schen Verunreinigungen, die durch ein erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren erhalten wird, wird unter Durchführung einer Neutralisation mit einer alkalischen wäßrigen Lösung vermischt, wobei ein Niederschlag, der Indium enthält, gewon­ nen wird. Die, die beispielhaft angeführt werden können, sind Verfahren, wobei einer indiumhaltigen wäßrigen Lösung mit einem verminderten Gehalt an metalli­ schen Verunreinigungen eine alkalische wäßrige Lösung zugesetzt wird, und ein Verfahren, wobei eine indiumhaltige wäßrige Lösung mit einer verminderten Menge an metallischen Verunreinigungen und eine alkalische wäßrige Lösung gleichzeitig Wasser bei 40°C oder mehr, allerdings unter 100°C zugeführt wer­ den, um so eine Reaktion herbeizuführen, bei der ein indiumhaltiger Niederschlag erhalten wird, wobei der pH-Wert während der Reaktion im Bereich von 4 bis 6 gehalten wird.

BEISPIELE

Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen, die nicht als Einschränkung der Erfindung gedacht sind, weiter ausführlich beschrieben.

Die Wasserstoffionenkonzentration in den BEISPIELEN wurde aus einem Wert berechnet, der durch Bestimmung einer indiumhaltigen wäßrigen Lösung, die eine 100-fache Verdünnung erfahren hat, unter Verwendung eines pH-Meters (TOADENPA KOGYO, Modell HM-20S) erhalten wird. Jede Metallverunreini­ gungskonzentration wurde unter Verwendung eines ICP-Emissionsanalysegeräts bestimmt. Ein Wert in ppm, der nachstehend gezeigt ist, ist ppm, bezogen auf die Masse.

BEISPIEL 1

Ein ITO-Sintergegenstand wurde unter Verwendung eines 2-1-Aluminiumoxid­ tiegels (hergestellt von NIKKATO CORPORATION) und einer Zirconiumdio­ xidkugel (hergestellt von NIKKATO CORPORATION, 15 mm ∅, TYZ-Kugel) in einer Schwingmühle (YASUKAWA DENKI, Vibo-Pot) unter Erhalt eines Pul­ vers einer Größe von 60 mesh oder kleiner gemahlen, wovon 300 g sodann zu 700 g einer 35%igen wäßrigen Lösung von Salzsäure gegeben und unter Rühren bei 80°C für 9,5 h auflösen gelassen und anschließend durch Absaugen unter Entfer­ nung von allem ungelösten ITO filtriert wurden, wobei eine ITO-Lösung herge­ stellt wurde. Die Wasserstoffionenkonzentration der Lösung wurde bestimmt und betrug 1,2 mol/l. Die Metallionenkonzentrationen in dieser wäßrigen Lösung be­ trugen In = 345 g/l, Sn = 17,6 g/l, Fe = 0,0081 g/l und Al = 0,0037 g/l. 200 ml dieser Lösung wurden auf eine 20 mm-∅-Säule, die mit 40 ml eines Katione­ naustauscherharzes ("SUMITOMO CHEMICAL, *DUOLITE* C255LFH") ge­ packt war, bei einer Fließgeschwindigkeit von 1,5 ml/min aufgegeben, und eine indiumhaltige, wäßrige Lösung wurde als Auslauf gewonnen. Tabelle 1 zeigt Fe/In und Al/In vor und nach der Reinigung sowie das Entfernungsverhältnis ei­ nes jeden Ions.

Tabelle 1

BEISPIEL 2

Einer Masse von 1075 g eines bis auf eine Größe von 1 bis 2 cm gemahlenen ITO-Sintergegenstands wurden 948 g einer 35%igen wäßrigen Lösung von Salz­ säure zugesetzt und unter Rühren bei 80°C für 82 h einer Auflösebehandlung unterzogen, anschließend unter Entfernung von allem ungelösten ITO durch Ab­ saugen filtriert, wobei eine ITO-Lösung hergestellt wurde. Die Lösung wurde unter Einstellung der Wasserstoffionenkonzentration auf 1,2 mol/l mit entionisier­ temWasser kombiniert. Die Metallionenkonzentrationen in dieser wäßrigen Lö­ sung betrugen In = 191 g/l, Sn = 19,8 g/l, Zr = 0,0297 g/l, Fe = 0,0183 g/l und Zn = 0,0025 g/l. Eine 20 mm-∅-Säule, die mit 70 ml eines chelatbildenden Ionenaus­ tauscherharzes (SUMITOMO CHEMICAL, "*DUOLITE* C467") gepackt war, wurde durch Elution mit 350 ml des entionisierten Wassers bei einer Fließge­ schwindigkeit von 1,5 ml/min gewaschen. 270 ml der Lösung wurden bei der Fließgeschwindigkeit von 1,5 ml/min aufgegeben, und als Auslauf wurde eine indiumhaltige wäßrige Lösung gewonnen. Die Säule wurde weiterhin mit 200 ml des entionisierten Wassers bei der Fließgeschwindigkeit von 1,5 ml/min eluiert, unter verstärkter Rückgewinnung sämtlicher in der mobilen Phase der Säule zu­ rückbleibenden Metallionen im Auslauf. Zr/In wurde von 156 ppm auf 0,2 ppm reduziert, während Fe/In von 96 ppm auf 15 ppm reduziert wurde. Das In- Rückgewinnungsverhältnis einschließlich In, das im Ionenaustauscher-Auslauf enthalten war, betrug 95%.

BEISPIEL 3

Ein Verfahren, das demjenigen des Beispiels 1 gleicht, wurde zum Mahlen und Lösen eines ITO-Sintergegenstands und zur Zugabe des entionisierten Wassers unter Einstellung der Wasserstoffionenkonzentration der Lösung auf 0,9 mol/l eingesetzt. Die Metallionenkonzentrationen in dieser wäßrigen Lösung betrugen In = 211 g/l, Sn = 23,0 g/l, Zr = 0,0280 g/l, Fe = 0,0179 g/l und Zn = 0,0023 g/l.

Ein chelatbildendes Ionenaustauscherharz (SUMITOMO CHEMICAL, "*DUOLITE* C467") wurde mit einer 5N wäßrigen Lösung von HCl und dem entionisierten Wasser gewaschen, und 10 ml des Harzes wurden in eine 20-mm- ∅-Säule gepackt. 120 ml der Lösung wurden bei einer Fließgeschwindigkeit von 1,5 ml/min auf die Säule aufgetragen, und eine indiumhaltige wäßrige Lösung wurde als Auslauf gewonnen. Die Säule wurde weiterhin mit 30 ml des entioni­ sierten Wassers bei der Fließgeschwindigkeit von 1,5 ml/min eluiert, unter ver­ stärkter Rückgewinnung sämtlicher in der mobilen Phase der Säule zurückblei­ benden Metallionen im Auslauf. Zr/In wurde von 133 ppm auf 3 ppm verringert, während Zn/In von 11 ppm auf 3 ppm verringert wurde. Das In- Rückgewinnungsverhältnis, einschließlich In, das in dem Ionenaustauscher- Auslauf vorhanden war, betrug 91%.

BEISPIEL 4

Eine indiumhaltige wäßrige Lösung wurde durch Auflösen von Indiummetall mit einer wäßrigen Lösung von Salzsäure hergestellt. Die Metallionenkonzentrationen der Lösung betrugen In = 320 g/l und Fe = 0,030 g/l, und die Wasserstoffionen­ konzentration der Lösung betrug 3 mol/l. 1041 ml dieser Lösung wurden auf eine 20 mm-∅-Säule aufgetragen, die mit 40 ml eines chelatbildenden Ionenaustau­ scherharzes (SUMITOMO CHEMICAL, "*DUOLITE* C467") gepackt war und mit einer 5N wäßrigen Lösung von HCl und dem entionisierten Wasser bei der Fließgeschwindigkeit von 1,5 ml/min bei 60°C gewaschen wurde. Eine indium­ haltige wäßrige Lösung wurde als Auslauf gewonnen. Fe/In wurde durch die Rei­ nigung von 93 ppm auf 8 ppm reduziert. Das In-Rückgewinnungsverhältnis be­ trug 100%.

BEISPIEL 5

Das dem in Beispiel gleichende Verfahren wurde zum Mahlen und Lösen eines ITO-Sintergegenstands und zur Zugabe des entionisierten Wassers unter Einstel­ lung der Wasserstoffionenkonzentration der Lösung auf 0,6 mol/l angewandt. Die Metallionenkonzentrationen in dieser wäßrigen Lösung betrugen In = 75 g/l, Sn = 5,5 g/l, Zr = 0,0054 g/l, Fe = 0,0007 g/l, Zn = 0,0003 g/l und Cu = 0,0056 g/l. 70 ml eines chelatbildenden Ionenaustauscherharzes (SUMITOMO CHEMICAL, "*SUMICHELATE* MC700") wurden in eine 20 mm-∅-Säule gepackt und mit dem entionisierten Wasser gewaschen. 460 ml der Lösung wurden bei der Fließ­ geschwindigkeit von 1,5 ml/min auf die Säule aufgebracht, und eine indiumhalti­ ge wäßrige Lösung wurde als Auslauf gewonnen. Die Säule wurde weiterhin bei der Fließgeschwindigkeit von 1,5 ml mit 200 ml des entionisierten Wassers eluiert, unter verstärkter Rückgewinnung sämtlicher in der mobilen Phase der Säule zu­ rückbleibenden Metallionen im Auslauf. Cu/In wurde von 74 ppm auf 27 ppm reduziert. Das In-Rückgewinnungsverhältnis, einschließlich von im Ionenaustau­ scher-Auslauf enthaltenem In, betrug 100%.

Nach einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren kann eine indiumhaltige wäßrige Lösung mit einer verminderten Menge an metallischen Verunreinigungen durch Entfernung der metallischen Verunreinigungen aus einer wäßrigen Lösung, die Indium und die metallischen Verunreinigungen enthält, unter Anwendung eines äußerst zweckmäßigen Verfahrens erhalten werden. Insbesondere aufgrund einer erfolgreichen Regenerierung eines ITO-Pulvers mit einer verminderten Menge an metallischen Verunreinigungen zu geringen Kosten aus einem ITO- Sintergegenstand-Abfall als verbrauchtes ITO-Target wird eine extrem hohe in­ dustrielle Einsatzfähigkeit erzielt.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung einer indiumhaltigen wäßrigen Lösung mit einer verminderten Menge an metallischen Verunreinigungen, das das Kontak­ tieren einer wäßrigen Lösung, die Indium und metallische Verunreinigun­ gen enthält, deren Wasserstoffionenkonzentration auf 0,5 mol/l bis 3 mol/l eingestellt ist, mit einem nichtchelatbildenden Ionenaustauscherharz unter Entfernung der metallischen Verunreinigungen umfaßt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ionenaustauscherharz ein Kat­ ionenaustauscherharz mit einer Sulfonatgruppe als Austauschergruppe ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die metallischen Verunreini­ gungen aus mindestens einem Metall, ausgewählt aus Eisen und Alumini­ um, bestehen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die wäßrige Lösung, die Indium und metallischen Verunreinigungen enthält, durch Auflösen von mindestens einem Material, ausgewählt aus einem indiumhaltigen Sin­ termaterial oder einem indiumhaltigen Pulver in einer sauren wäßrigen Lö­ sung, gebildet wird.

5. Verfahren zur Herstellung einer indiumhaltigen wäßrigen Lösung mit einer verminderten Menge an metallischen Verunreinigungen, das das Kontak­ tieren einer wäßrigen Lösung, die Indium und metallische Verunreinigun­ gen enthält, mit einem chelatbildenden Ionenaustauscherharz unter Entfer­ nung der metallischen Verunreinigungen umfaßt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die wäßrige Lösung, die Indium und metallische Verunreinigungen enthält, eine wäßrige Lösung ist, deren Wasserstoffionenkonzentration auf 0,5 mol/l bis 12 mol/l eingestellt ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei das chelatbildende Ionenaustau­ scherharz ein Ionenaustauscherharz mit einer Aminophosphatgruppe oder einer Iminodiacetatgruppe als Austauschergruppe ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Temperatur, bei der die wäßrige Lösung mit dem chelatbildenden Ionenaustauscherharz in Kontakt gebracht wurde, 40 bis 100°C beträgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die metallischen Ver­ unreinigungen aus mindestens einer bestehen, die aus Eisen, Zink, Zirco­ nium und Kupfer ausgewählt ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die wäßrige Lösung, die Indium und metallische Verunreinigungen enthält, durch Auflösen von mindestens einem Material, ausgewählt aus einem indiumhaltigen Sinter­ material oder einem indiumhaltigen Pulver in einer sauren wäßrigen Lö­ sung gebildet wird.