JP3173404B2 - インジウムの回収方法 - Google Patents
インジウムの回収方法Info
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Description
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)ターゲット屑からインジウムメタルを
効率よく回収できる方法に関する。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。
利用されており、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。主にITO膜はITO
ターゲットに高電圧を与え、ターゲット材料粒子を高エ
ネルギーで基板表面に衝突させて製造される。ターゲッ
ト材には酸化インジウムと酸化スズとを混合焼結した酸
化物焼結体が用いられている。
して酸化インジウムが必要とされるが、インジウムは専
用の原料鉱石が存在せず、従来は工業的には亜鉛製錬や
鉛製錬の中間産物から主に回収されていた。しかし、こ
の方法をターゲット屑からの回収方法として実施する
と、酸とアルカリによる溶解を繰返すために大量の酸と
アルカリが消費され効率が悪くなり、しかも、多くの場
合にターゲット屑のインジウムはスズと共存しており、
この分離が難しいと云う問題があった。
ており、例えば、ITOターゲット屑等を原料とし、溶
媒抽出法を利用した酸化インジウムの回収方法が提案さ
れている(特開平8-91838号)。この方法は、ITOタ
ーゲット屑を硝酸に溶解して硝酸インジウムとし、これ
からアルキルエステル系抽出剤を用いてインジウムイオ
ンを溶媒抽出し、抽出剤を代えて抽出および逆抽出を繰
り返した後にアルカリと反応させて水酸化インジウムと
した後に焙焼して酸化インジウムを得る方法である。し
かし、この回収方法は抽出および逆抽出を繰り返すため
工程が煩雑になり、処理時間が長引く欠点がある。
ける従来の問題を解決したものであって、インジウム溶
解液を脱酸処理した後に、金属インジウムを用いたセメ
ンテーションを行うことによって共存元素のスズを効率
よく除去し、不純物の少ないインジウムメタルを回収で
きるようにしたものである。
または塩酸と硫酸の混酸にインジウム含有物を溶解して
インジウム溶解液とし、この溶解液に不活性ガスを通じ
て液中の溶存酸素を系外に追い出し、次に金属インジウ
ムを投入して液中の不純物金属イオンを析出除去し、こ
の溶解液からインジウムメタルを電解採取することを特
徴とするインジウムの回収方法に関する。
ム溶解液に密閉容器内で不活性ガスを通じて液中の溶存
酸素を系外に追い出して10ppm以下に減少させた後
に、金属インジウムによるセメンテーションを行う回収
方法、(3)ITOターゲット屑を塩酸または塩酸と硫
酸の混酸に溶解してインジウム溶解液とし、この溶解液
に不活性ガスを通じて液中の溶存酸素を系外に追い出す
ことにより次工程の金属インジウムによるスズの析出効
果を高め、スズを析出除去した溶解液からインジウムメ
タルを電解採取する回収方法を含む。
工程図に示した。図示するように、本発明のインジウム
回収方法は、インジウム含有物を塩酸または塩酸と硫酸
の混酸に溶解し、密閉容器内で、この溶解液に不活性ガ
ス雰囲気下で金属インジウムを投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であ
る。
用いられるが、これに限らない。溶解液としては塩酸ま
たは塩酸と硫酸の混酸が用いられる。硝酸は液中の溶存
酸素量が多く、後工程のセメンテーションが不都合にな
るので好ましくない。また、硫酸単独ではITOターゲ
ット屑の溶解が難しい。溶解液量はインジウム濃度で2
0〜200g/lとなるよう液量を調整し、酸量は理論値
の1.1〜1.5倍当量が適当である。溶解を促進するた
め加熱するのがよい。また溶解後はセメンテーションや
電解採取が容易となるようpHを0.5〜1.1程度にアル
カリで調整するとよい。
溶解液)を密閉容器に導入し、この溶解液に不活性ガス
を導入して液中の溶存酸素を系外に追い出し、溶存酸素
量を50ppm以下、好ましくは10ppm以下に減少させ
る。溶解液中の溶存酸素量が50ppmより多いと後工程
のセメンテーションにおいて不純物であるスズや銅等の
インジウムより貴な金属イオンの除去効果が低下する。
物金属イオンのセメンテーション(置換析出)を行う。溶
解液中の不純物が均一に析出するように、インジウムは
板状のものを用い、一定間隔毎に複数枚を挿入すると良
い。インジウム粉末を用いると反応時間は早いが、除去
した不純物が混入しロスが多くなる。上記インジウム溶
解液中に含まれる主な不純物金属はスズであり、概ね5
〜10wt%溶存しており、その他は鉄、銅、鉛などであ
る。これらの鉄や銅、鉛は取扱い中に混入するものが殆
どであり、混入量は極く微量である。このセメンテーシ
ョンにおいて、スズはインジウムと電位が近似している
ために、液中の酸素の影響を受け易く、酸素によってス
ズの析出が妨害される。そこで前述のように、予めイン
ジウム溶解液の脱ガス処理を行い、液中の酸素を除去す
る。
ムがイオン化して溶解するのに伴い溶解液に溶存してい
るスズや銅、鉛などのインジウムより貴な不純物金属イ
オンは還元されメタル化して槽底に沈積する。これを容
器の低部から抜き出し濾別し、除去する。
ウム溶解液を電解採取工程に送り、金属インジウム板を
カソードとし、炭素板をアノードとして電解採取を行
う。硫酸系液の場合にはアノードとして鉛合金を用いて
も良い。電解採取の条件は特に制限されないが、インジ
ウムイオンが0.5〜2g/l程度残るように採取するのが
良い。溶解液中のインジウムイオンはインジウム電極表
面にメタル化して析出するので、これを回収する。
酸の混酸に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循環濃縮するのを防
ぐため、この電解後液の全量又は一部を抜き出して残余
のインジウムをさらに電解採取で完全に回収し、廃液と
する。インジウムより卑な不純物が濃縮しないよう、原
料のターゲット屑の不純物が多い場合には全量を抜出す
るのが好ましい。
属インジウムを回収する。一例として、金属インジウム
板を陰極とし、陽極に炭素板を用い、電流300A/m2、
電圧3.5V、極間30m/m、液温30℃の条件とし、イ
ンジウムイオンが0.1g/l以下まで電解を行う。電解採
取以外の方法としては、アルミニウム板、鉄板、亜鉛板
を上記後液に挿入し、インジウムを置換析出させて回収
しても良い。一例として、処理前の液中に含まれるイン
ジウムイオン3.2g/lを鉄板による置換処理によって、
0.01g/lまで低減することができる。
0molと硫酸5molの混酸(液のリサイクルしない初回の
必要量)に溶解してNaOHでpH調整後、6.1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。このインジウム溶解液を密閉容器に入れ、窒素ガス
を1リットル/minの流量で流し込み液中の酸素を系外に追い
出した。その後、この溶解液に複数枚のインジウム板
(純度99.9%)を3cm間隔で挿入し、24時間静置
した。その後、液底の沈澱物を溶解液と共に抜き出して
濾別した。脱ガス処理後の上記セメンテーションによる
液組成を表1に示した。なお、比較のため脱ガス処理を
せずにセメンテーションを行った場合の液組成を表1に
併せて示した。次いで、沈澱物を除去した上記溶解液を
電解槽に移送し、電流350A/m2、電圧3.2V、極間3
0m/m、液温30℃の条件で電解を行い、金属インジウ
ムを回収した。電解採取した金属インジウムの不純物量
を表1に対比して示した。
トルと共に塩酸26mol(2250CC)に溶解し、65℃に7時
間加熱した。これに水5リットルを加え、更にNaOHを加
えてpHを0.7に調整後した、このインジウム溶解液
4.3リットルの液組成を表2に示した。このインジウム溶
解液を密閉容器に入れ、アルゴンガスを0.5リットル/min
の流量で3時間吹き込み液中の酸素を系外に追い出し
た。その後、この溶解液に5枚のインジウム板(純度9
9.9%)を20m/m間隔で挿入し、液温40℃で30時
間静置した。この間、アルゴンガスを100cc/minの流
量で液中に供給した。次いで、液底の沈殿物を溶解液と
共に抜き出して濾別した。このセメンテーションによる
液組成を表2に示した。
槽に移送し、電流効率を上げるために塩化ナトリウムを
添加し、金属インジウム板を陰極とし、陽極に炭素を用
い、電流400A/m2、電圧3.4V、極間30m/m、液温
40℃の条件で電解を行い、金属インジウムを回収し
た。この金属インジウムの回収量は790gであり、純
度は99.99%であった。更に上記電解後液に鉄板を
複数枚挿入して置換反応を行なわせ、30gの金属イン
ジウムを析出回収した。回収した金属インジウムの純度
は99.95%であった。また置換析出後の廃液9.2リッ
トル中の不純物量は表2に示すとおりであった。
従来の溶媒抽出法などよりも簡単にかつ安価に高純度の
金属インジウムを回収することができる。従って、IT
Oターゲット屑などのリサイクル法として有用である。
Claims (3)
- 【請求項1】 塩酸または塩酸と硫酸の混酸にインジウ
ム含有物を溶解してインジウム溶解液とし、この溶解液
に不活性ガスを通じて液中の溶存酸素を系外に追い出
し、次に金属インジウムを投入して液中の不純物金属イ
オンを析出除去し、この溶解液からインジウムメタルを
電解採取することを特徴とするインジウムの回収方法。 - 【請求項2】 インジウム溶解液に密閉容器内で不活性
ガスを通じて液中の溶存酸素を系外に追い出して10pp
m以下に減少させた後に、金属インジウムによるセメン
テーションを行う請求項1に記載する回収方法。 - 【請求項3】 ITOターゲット屑を塩酸または塩酸と
硫酸の混酸に溶解してインジウム溶解液とし、この溶解
液に不活性ガスを通じて液中の溶存酸素を系外に追い出
すことにより次工程の金属インジウムによるスズの析出
効果を高め、スズを析出除去した溶解液からインジウム
メタルを電解採取する請求項1または2に記載する回収
方法。
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- 1997-01-22 JP JP908297A patent/JP3173404B2/ja not_active Expired - Fee Related
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