JP2006022407A - インジウムの回収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＴＯターゲット屑等のインジウム含有物から、簡単な工程で高純度インジウムを回収できる方法を提案する。
【解決手段】インジウム含有物を塩酸で溶解し、この溶解液にアルカリを加えてｐＨが０．５〜４の範囲内の所定の値になるように中和し、溶解液中の所定の金属イオンを水酸化物として析出させて除去し、次いで、これに硫化水素ガスを吹き込み、次工程の電解に有害な金属イオンを硫化物として析出除去した後、この溶解液を電解元液としてインジウムメタルを電解採取する。この方法によって、ＩＴＯターゲット屑から純度９９．９９９％以上のインジウムを回収できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インジウム含有物からのインジウム回収方法に関する。より詳しくは、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）ターゲット屑から高純度インジウムメタルを効率よく回収する方法に関する。本回収方法はＩＴＯターゲット屑等のリサイクル法として有用である。

最近の液晶技術の急速な進展により、この液晶の透明導電膜として利用されるＩＴＯの需要が著しく伸びている。このＩＴＯ膜の製造原料としてＩＴＯターゲット材が用いられている。従来、ＩＴＯターゲット屑等を原料としたインジウムの回収方法がいくつか提案されている。たとえば、溶媒抽出法を利用した方法（特許文献１参照。）があるが、この方法では、抽出と逆抽出を繰り返すため工程が複雑になり、また、高価な溶媒を使用するためコストが高い。

また、別の方法として、インジウムを溶解した液に、金属インジウム板を挿入して液中の不純物イオンを置換析出させて除去し、次いで、この溶解液を電解液としてインジウムメタルを電解採取する方法（特許文献２参照。）がある。この方法は、工程が簡単ではあるが、置換析出によって除去し得る不純物イオン濃度に限界があり、得られるインジウムメタルの純度はせいぜい９９．９９％である。
特開平０８−０９１８３８号公報 特開平１０−２０４６７３号公報

本発明は、従来のインジウム回収方法における上記の問題を解決したものであって、金属の湿式精製において一般的に用いられる単位操作によって、簡単な工程で、しかも従来の方法を凌ぐ高純度のインジウムを回収できる方法を提案するものである。

すなわち本発明は第１に、アルカリ金属を含むインジウムメタルを苛性ソーダと共に加熱混合溶解し、比重分離して該メタル分を鋳型に鋳込むインジウムの回収方法であり、第２に、アルカリ金属を含むインジウムメタルを苛性ソーダと共に加熱混合溶解し、該アルカリ金属を該苛性ソーダ中に溶解除去した後、比重分離して該メタル分を鋳型に鋳込むインジウムの回収方法であり、第３に、ナトリウムを含むインジウムメタルを苛性ソーダと共に加熱混合溶解し、該ナトリウムを該苛性ソーダ中に溶解除去した後、比重分離して該メタル分を鋳型に鋳込んでナトリウム含有量が０．１ｐｐｍ未満で品位９９．９９９％以上の高純度インジウムを得るインジウムの回収方法である。

本発明のインジウム回収方法によれば、従来の方法よりも簡単な工程でかつ安価に９９．９９９％以上の高純度のインジウムを回収できる。従って、本発明の方法は、ＩＴＯターゲット屑等のリサイクル法として極めて有用な方法である。

インジウム含有物を塩酸で溶解する溶解工程と、得られた溶解液にアルカリを加えてｐＨが０．５〜４の範囲内の所定の値になるように中和し、溶解液中の所定の金属イオンを水酸化物として析出させて除去する中和工程と、得られた中和後液に硫化水素ガスを吹き込み、次の電解工程に有害な金属イオンを硫化物として析出除去する硫化工程と、得られた硫化後液を電解元液としてインジウムメタルを電解採取する電解採取工程とを含む方法によってインジウムメタルを得ることができる。原料となるインジウム含有物としては、ＩＴＯターゲット屑を好適に使用できる。また、溶解工程で使用される溶解液として電解採取工程の電解採取後液を再利用することができる。さらに、電解採取後液の一部あるいは全量を抜き出すことによって系内における不純物の蓄積を防止することが望ましい。

本発明に係わる回収方法の概略を図１の工程図に示した。図示するように、インジウム含有物を塩酸で溶解し、この溶解液にアルカリを加えてｐＨが０．５〜４の範囲内の所定の値になるように中和し、溶解液中の所定の金属イオンを水酸化物として析出させて除去し、次いで、これに硫化水素ガスを吹き込み、次工程の電解に有害な金属イオンを硫化物として析出除去した後、この溶解液を電解液としてインジウムメタルを電解採取する。

［解砕工程］：原料となるインジウム含有物としてはＩＴＯターゲットが好適に用いられるが、これに限らない。原料は解砕機で溶解に適当なサイズに解砕される。
［溶解工程］：溶解液としては塩酸が用いられる。溶解液量としてはインジウム濃度が２０〜２００ｇ／ｌとなるよう液量を調節し、酸量は理論値の１．１から１．５倍当量が適当である。溶解を促進するため溶解液を加熱するのが望ましい。
［中和工程］：インジウム含有物を塩酸に溶解させた溶解液に適当なアルカリを加えて、ｐＨが０．５〜４の範囲内の所定の値になるように中和する。ｐＨを４以下とするのは、インジウムの水酸化物の析出を防止するためであり、ｐＨを０．５以上とするのは、不純物イオンを加水分解させ、水酸化物として析出させるためである。この工程でＩＴＯターゲット屑中の主要な不純物である錫のほとんどが効率的に除去される。

［硫化工程］：前記中和工程で析出した錫等の水酸化物をろ過して除去した後、この溶解液に硫化水素ガスを吹き込み、次工程の電解に有害な銅、鉛等に加え微量の錫を硫化物として析出除去する。
［電解採取工程］：清浄となった上記インジウム溶解液を電解採取工程に送り、適当な電解条件で電解採取によりインジウムをメタルとして回収する。

［鋳造工程］：回収したインジウムメタルは不純物として電解液の成分であるナトリウム等のアルカリ金属を含むので、固形苛性ソーダと共に加熱混合溶解し、これらのアルカリ金属を溶融苛性ソーダ中に溶解除去した後、比重分離してメタル分を鋳型に鋳込み、冷却し、高純度インジウムを回収する。
［電解採取後液処理］：電解採取後液は溶解工程に繰り返し、塩酸と混合して再利用される。アルミニウム、鉄等の、インジウムより卑な金属イオンが蓄積するのを防止するため、この電解採取後液の一部あるいは全量を系外に抜き出す。

ＩＴＯターゲット屑２００ｇを解砕した後に、塩酸５ｍｏｌに溶解して２リットルのインジウム溶解液を得た。この溶解液の液組成を表１に示した。
この溶解液に炭酸ソーダを加えて、ｐＨが１．７になるまで中和した。析出した水酸化物をろ過して除去し、中和後液を得た。この中和後液の組成を表１に示した。
この中和後液に、硫化水素ガスを５０ｃｃ／分の割合で２分間吹き込んだ。析出した硫化物をろ過して除去し、硫化後液を得た。この硫化後液の液組成を表１に示した。

この清浄となった硫化後液を電解採取の元液として、液温３０℃、電流密度１５０Ａ／ｍ²の電解条件でインジウムメタルを電解採取した。得られた電解採取メタルの品位を表１に示した。
この電解採取メタルを固形苛性ソーダと共に加熱混合溶解し、比重分離してメタル分を鋳型に流し込み、冷却し、鋳造インジウムを回収した。得られた鋳造インジウムの品位は表１に示す通りであり、９９．９９９％以上の高純度のものであった。

本発明のインジウム回収方法を示す工程図である。

Claims (3)

1. アルカリ金属を含むインジウムメタルを苛性ソーダと共に加熱混合溶解し、比重分離して該メタル分を鋳型に鋳込むインジウムの回収方法。
2. アルカリ金属を含むインジウムメタルを苛性ソーダと共に加熱混合溶解し、該アルカリ金属を該苛性ソーダ中に溶解除去した後、比重分離して該メタル分を鋳型に鋳込むインジウムの回収方法。
3. ナトリウムを含むインジウムメタルを苛性ソーダと共に加熱混合溶解し、該ナトリウムを該苛性ソーダ中に溶解除去した後、比重分離して該メタル分を鋳型に鋳込んでナトリウム含有量が０．１ｐｐｍ未満で品位９９．９９９％以上の高純度インジウムを得るインジウムの回収方法。

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