JP3203587B2 - インジウムの回収方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、酸化インジウムを含有
する物質、特には酸化インジウム−酸化錫（以下ＩＴＯ
と略称）からインジウムを回収するための方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】酸化インジウムを含有する物質の代表例
としてＩＴＯがある。このＩＴＯは、液晶表示装置の透
明導電性薄膜やガスセンサ−等として利用されており、
その需要は増大している。これに伴い、ＩＴＯ用のスパ
ッタリングターゲットの需要も増加しているが、スパッ
タリングタ−ゲットを用いて透明導電性薄膜を製造する
際には、タ−ゲットの消耗は均一に進行するわけではな
いため、消耗の激しい部分がバッキングプレートに達す
る前にスパッタリングを止めなければならない。このた
め、タ−ゲットの全量を使い切ることはできず、かなり
の部分がスクラップとなる。

【０００３】従来、このＩＴＯスクラップからインジウ
ムを回収する方法としては、酸溶解法や、イオン交換、
溶媒抽出などの湿式精製による方法の組み合わせが一般
的である。例えば、ＩＴＯスクラップを洗浄、粉砕後、
硝酸に溶解し、溶解液に硫化水素を通して錫、鉛、銅な
どの不純物を硫化物として沈殿、除去した後、これにア
ンモニアを加えて中和し、水酸化インジウムとして回収
する方法等が行なわれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、こうして得ら
れた水酸化インジウムは、ろ過性が悪く操作に長時間を
要し、Ｓｉ、Ａｌ等の不純物が多く、又、生成する水酸
化インジウムはその中和条件及び熟成条件等により、粒
径、粒度分布等が変動するため、その後ＩＴＯを製造す
る際にＩＴＯの特性を完全には均一にできないという問
題点があった。その他にも、上記の方法はいずれも工程
が多く、また、操作も複雑であるという問題があった。
本発明の目的は、酸化インジウムを含有する物質から容
易にかつ高純度のインジウムを回収する方法を開発する
ことである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】 本発明は上記の課題を
解決したものであり、酸化インジウムを含有するＩＴＯ
スクラップよりインジウムを回収する方法において、酸
化インジウムを含有するＩＴＯスクラップを７５０〜１
２００°Ｃで還元性ガスにより還元して金属インジウム
とした後、該インジウムを電解精製することを特徴とす
るインジウムの回収方法を提供する。

【０００６】本発明における原料の酸化インジウムを含
有する物質としては、特に限定するものではないが、例
えばＩＴＯスクラップなどのような、酸化錫を約１０〜
２０％程度含んだ酸化インジウム−酸化錫が用いられ
る。なお、原料の酸化インジウムを含有する物質は特に
粉砕する必要がないのが、本発明の一つの特徴であり、
ＩＴＯスクラップを直接還元性ガスで還元できることは
意外なことであった。

【０００７】この酸化インジウムを含有する物質を還元
性気流中で還元し、金属インジウムを得る。還元性ガス
としては、代表的には水素ガス、一酸化炭素ガス等が例
示される。これらの還元反応を以下に示す。 Ｉｎ₂Ｏ₃＋３Ｈ₂→２Ｉｎ＋３Ｈ₂Ｏ Ｉｎ₂Ｏ₃＋３ＣＯ→２Ｉｎ＋３ＣＯ₂ 上記の反応は７５０〜１２００℃、好ましくは９００〜
１１００℃の間で行う。７５０℃未満では反応速度が遅
く、１２００℃を越えると生成したインジウムの蒸発ロ
スが大きくなり、また装置の耐熱性の点でも問題があ
る。

【０００８】反応装置としては、還元性ガスに対して耐
食性のあるものであれば特に限定されないが、例えば石
英管等を使用し、原料容器にはグラファイト製（還元性
ガスとして一酸化炭素を用いる場合は、一酸化炭素と反
応するので好ましくない）、あるいは石英製のボートを
使用すれば良い。還元性ガスの供給量は特に限定されな
いが、反応をより進行させるため過剰量流せば良い。

【０００９】次に、このようにして得られたインジウム
を電解精製する。すなわち、上記生成インジウムをアノ
ードとしカソード母板としては例えばチタン板を用いて
電解を行えば良い。アノード中の不純物のうちインジウ
ムより貴なもの（例えば錫）はスライムとなって沈澱
し、インジウムより卑なものは電解液中に溶解し、カソ
ードには析出してこない。なお、スライムの混入を避け
るためには、アノードとカソードの間に隔膜を設けるこ
とが好ましい。

【００１０】本発明の電解液としては硫酸インジウム、
あるいは塩化インジウム水溶液が用いられる。その電解
液中のインジウム濃度は一般に３０〜１２０ｇ／ｌであ
り、より好ましくは４０〜８０ｇ／ｌである。３０ｇ／
ｌ未満では電流効率が悪くなり、水素の発生が多くなる
ことから好ましくない。また、１２０ｇ／ｌを越える
と、電着状態が悪くなり、カソ−ド板からのインジウム
の脱落等により収率が低下するため好ましくない。

【００１１】さらに、電解液の導電性を上げるため、添
加剤として例えば塩化ナトリウムを１０〜２００ｇ／ｌ
加えるのが好ましい。添加量が１０ｇ／ｌ未満では導電
性が悪くなり水素ガスの発生が多く電流効率が悪くなる
ことから好ましくない。また、２００ｇ／ｌを越えると
電解液温度等の変動により、塩化ナトリウムが晶出して
くる場合があるため好ましくない。

【００１２】電解液の最適ｐＨは０．５〜４であり、よ
り好ましくは１〜３である。ｐＨ０．５未満では、水素
の発生量が多くなり電流効率が低下するため好ましくな
い。ｐＨ４を越えると、インジウムが加水分解するため
好ましくない。

【００１３】最適なカソード電流密度の範囲は、０．１
〜２Ａ／ｄｍ² である。０．１Ａ／ｄｍ² 未満であれ
ば、生産性が低下し効率的ではない。また、２Ａ／ｄｍ
² を越えると、水素ガス発生が多くなり電着せず好まし
くない。

【００１４】電解温度は、１０〜７５℃が好ましく、よ
り好ましくは、３５〜５０℃である。１０℃未満であれ
ば、電流効率が低下し好ましくない。７５℃を越える
と、電解液の蒸発が多くなり、電解液中のインジウム濃
度が変動するため好ましくない。なお、このようにして
得られたインジウムはその後、蒸留を行なったり、さら
に帯域溶融法等で精製することにより６Ｎ以上に高純度
化することも可能である。

【００１５】

【実施例】以下、実施例について説明する。横型の水素
還元装置を用いて水素還元を行った。ＩＴＯスクラップ
板１００ｇをグラファイト製のボートの中に入れ、ボー
トを石英管の中に置いた。この際ＩＴＯスクラップは特
に粉砕はしなかった。この石英管を電気炉で加熱し１０
００℃で水素ガスを流し還元を行った。水素ガス流量は
４００ｍｌ／分で３ｈｒ反応を行った。その結果生成し
たインジウム（インジウムと同時に還元された錫も含
む）は８２ｇであり、回収率はほぼ１００％であった。
生成したインジウム中の不純物濃度は、Ｓｎ１２％、Ｆ
ｅ１９ｐｐｍ，酸素１ｐｐｍであった。

【００１６】この生成インジウムをアノードとし、Ｔｉ
板をカソード母板として電解精製を行った。インジウム
濃度５５ｇ／ｌ、電流密度１Ａ／ｄｍ² 、温度５０℃、
ｐＨ１．９として、電解浴組成は硫酸インジウムに塩化
ナトリウムを１００ｇ／ｌ添加した。その結果カソード
に電析したインジウム中の不純物濃度は、Ｓｎ０．０１
％、Ｆｅ１ｐｐｍであった。

【００１７】

【発明の効果】本発明により、酸化インジウムを含有す
る物質から容易にかつ高純度のインジウムを回収するこ
とができる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 酸化インジウムを含有するＩＴＯスクラ
   ップよりインジウムを回収する方法において、酸化イン
   ジウムを含有するＩＴＯスクラップを７５０〜１２００
   °Ｃで還元性ガスにより還元して金属インジウムとした
   後、該インジウムを電解精製することを特徴とするイン
   ジウムの回収方法。