KR100932706B1 - Method for recycling indium from indium containing waste solution - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A high purity indium collecting method from indium waste water is provided to collect indium of the high purity by reforming the surface of the indium using phase transition catalyst and surface active agents. CONSTITUTION: A high purity indium collecting method from indium waste water comprises following steps. Alkali hydrate is put into the waste water including indium and an indium hydroxide is formed, precipitated, and separated. The indium hydroxide is dispersed in the deionized water and reducing agent, phase transition catalyst, and surface active agents are injected and the indium surface is reformed.

Description

인듐 폐액으로부터 고순도 인듐의 회수방법{Method for recycling indium from indium containing waste solution}Method for recycling indium from indium containing waste solution

본 발명은 인듐을 포함하는 폐액으로부터 인듐을 고순도로 회수하는 방법에 관한 것으로, 인듐 회수 공정 중 상전이 촉매 및 불소계 계면활성제를 이용하여 불순물 함유량을 감소시킴으로써 고순도의 인듐을 회수할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for recovering indium from a waste liquid containing indium with high purity, and to a method for recovering indium of high purity by reducing impurities in the indium recovery process by using a phase transfer catalyst and a fluorine-based surfactant. .

대표적인 투명-전도성 소재인 ITO(Indium Tin Oxide)는 액정표시소자, 플라스마 디스플레이 패널, 전계방출 표시소자, 전자발광소자 등의 평판표시소자, 태양전지, 투명열선 등의 투명전극으로 널리 이용되고 있다. 이러한 투명전극 물질로는 주석 산화물(SnO2), 아연 산화물(ZnO) 등도 사용되고 있으나 가장 대표적 물질로는 In2O3에 SnO2를 소량 첨가한 ITO가 박막형태로 베이스 기판에 코팅되어 널리 이용되고 있다. ITO 박막은 증착법, 스퍼터링법 등으로 제조하여 액정표시소자용 전극으로 폭넓게 사용되고 있다. ITO 박막이 평면표시소자에 사용되는 경우 대면적의 균일한 박막이 요구되기 때문에 스퍼터링법이 가장 널리 사용되고 있다.Indium Tin Oxide (ITO), a representative transparent-conductive material, is widely used as a transparent electrode such as a flat panel display device such as a liquid crystal display device, a plasma display panel, a field emission display device, an electron light emitting device, a solar cell, and a transparent heating wire. Tin oxide (SnO 2), zinc oxide (ZnO) and the like are also used as the transparent electrode material, but most representative materials are ITO coated with a small amount of InO 2 and SnO 2 coated on the base substrate in a thin film form. ITO thin films are manufactured by vapor deposition, sputtering, and the like, and are widely used as electrodes for liquid crystal display devices. When an ITO thin film is used in a flat panel display device, a sputtering method is most widely used because a large area uniform thin film is required.

이 스퍼터링법의 주소재인 고밀도-소결체 형태인 ITO 타켓의 수요가 점점 증 가하고 있지만, 타켓의 사용률은 공정상의 문제로 인하여 30% 정도에 그치고 있는 수준이며, ITO 타켓의 주원료인 인듐은 아연광에서 수백 ppm 수준으로 얻어지는 매우 고가원소이므로 사용 후 남은 70%의 타켓을 재활용하는 공정은 매우 중요한 기술이다.The demand for ITO targets, the high density and sintered form of the sputtering method, is increasing, but the utilization rate of the target is only about 30% due to process problems.Indium, the main raw material of ITO targets, is hundreds of ppm in zinc ore. Since it is a very expensive element obtained at the level, the process of recycling the remaining 70% of the target after use is a very important technique.

이러한 회수 정제 방법으로는 ITO 산화물을 수소 분위기하의 고온에서 환원처리 후 산에 용해시켜 전기분해 정제하는 방법과 용해 전 금속을 직접 전해 정제하는 방법 등이 보고되고 있다. 또한 인듐의 정제에 관한 것으로 인듐 황화물을 합성하고 염기성 용액 하에서 수산화물을 얻어 정제하는 방법에 관한 것이 보고된 바 있다. 이러한 정제 방법은 전해 후 얻어지는 인듐금속은 전해 조건에 따라 각종 불순물을 함유할 수 있는 어려움이 존재하는 문제점이 남아있다.As such a recovery and purification method, a method of electrolytic purification by dissolving ITO oxide in an acid after reduction treatment at a high temperature in a hydrogen atmosphere and a method of directly electrolytic purification of a metal before dissolution are reported. It also relates to the purification of indium and has been reported to synthesize indium sulfide and to obtain and purify the hydroxide under basic solution. In this purification method, the indium metal obtained after electrolysis remains a problem that may contain various impurities depending on the electrolytic conditions.

본 발명은 인듐을 포함하는 폐액으로부터 고순도의 인듐을 회수하는 방법에 있어서, 불순물이 다량 함유되어 있기 때문에 고순도의 인듐을 수득하는 것이 용이하지 않으며, 특히 제거가 용이하지 않은 주석(Sn)을 현저하게 감소함으로써 고순도의 인듐을 회수할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is a method for recovering high purity indium from a waste liquid containing indium, and since it contains a large amount of impurities, it is not easy to obtain high purity indium, and particularly tin (Sn), which is not easy to remove, remarkably It is an object of the present invention to provide a method capable of recovering high purity indium by reducing it.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여,The present invention to achieve the above object,

(a) 인듐을 포함하는 폐액에 알칼리성 수산화물을 첨가하여 인듐수산화물을 형성하고 침전 및 분리하는 단계;(a) adding alkaline hydroxide to a waste solution containing indium to form, precipitate and separate indium hydroxide;

(b) 상기 (a) 단계로부터 분리된 인듐수산화물을 순수(Deionized Water)에 분산하고 환원제, 상전이촉매 및 불소계 계면활성제를 투입하여 인듐 표면을 개질하는 단계;(b) dispersing the indium hydroxide separated from step (a) in pure water and modifying the indium surface by adding a reducing agent, a phase transfer catalyst, and a fluorine-based surfactant;

(c) 상기 (b) 단계로부터 표면 개질된 인듐을 산 용액에 용해시키고 알루미늄 금속을 투입하여 알루미늄 표면에 인듐을 석출하는 단계; 및(c) dissolving the indium surface-modified in the acid solution from step (b) and injecting aluminum metal to precipitate indium on the aluminum surface; And

(d) 상기 (c) 단계로부터 알루미늄 표면에 석출된 인듐을 200 내지 600℃의 알칼리염 하에서 용융 후, 고화하는 단계;(d) melting the indium precipitated on the aluminum surface from step (c) under an alkali salt at 200 to 600 ° C., and then solidifying the indium;

를 포함하는 인듐 함유 폐액으로부터 고순도 인듐을 회수하는 방법을 제공하고자 한다.It is intended to provide a method for recovering high purity indium from an indium-containing waste liquid comprising a.

이하, 본 발명에 대해서 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

본 발명은 인듐을 포함하는 폐액으로부터 고순도의 인듐을 회수하는 방법에 관한 것으로, 본 발명의 인듐을 포함하는 폐액이라 함은 ITO 스크랩을 산 용액에 처리한 폐액을 포함하는 것이며, 디스플레이 산업의 ITO 공정단계(식각, 세정 등)에서 다량의 인듐을 포함하는 폐액이거나, 질산 용액의 산성 용액 중에 인듐 및 불순물이 함유되어 있는 폐액이다.The present invention relates to a method for recovering high purity indium from a waste liquid containing indium. The waste liquid containing indium of the present invention includes a waste liquid obtained by treating ITO scrap with an acid solution. A waste liquid containing a large amount of indium in the step (etching, washing, etc.) or a waste liquid containing indium and impurities in an acidic solution of nitric acid solution.

본 발명의 상기 (a) 단계는 인듐을 포함하는 질산 용액의 폐액에 알칼리성 수산화물을 투입하여 중화시키고, 하이드록시기(-OH)가 도입된 인듐을 형성하여 침전물의 형태로 분리하는 단계이다.Step (a) of the present invention is a step of neutralizing by adding an alkaline hydroxide to the waste solution of nitric acid solution containing indium, and forming indium to which a hydroxyl group (-OH) is introduced to separate in the form of a precipitate.

본 발명의 상기 (a) 단계의 알칼리성 수산화물의 예로는, 수산화암모늄, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 히드록실아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민 및 트리에탄올아민으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하며, 상기의 예시된 화합물로 한정하는 것은 아니다.Examples of the alkaline hydroxide of step (a) of the present invention, 1 selected from ammonium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, hydroxylamine, monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine It is preferable that it is a species or more, and is not limited to the above-mentioned compound.

본 발명은 상기 (a) 단계의 알칼리성 수산화물을 인듐이 포함된 폐액에 투입하는 방법으로써, 2단계 과정을 거치게 된다. 그 첫 번째 단계로써, 알칼리성 수산화물의 투입은 pH가 1~4가 되도록 투입하고 30분 내지 4시간 정도 충분히 교반 후 정치하여 여과하는 것이 바람직하며, 그 이유는 본 발명의 인듐을 포함하는 폐액에 함유된 주석이 pH가 1~4일 경우, 주석의 일부가 주석산화물로 산화되어 침전물을 형성하게 되고, 이때, 주석의 일부를 침전물로써 제거할 수 있다. 상기 첫 번째 단계에서 주석의 일부를 제거한 여액은 두 번째 단계로써, 앞 단계에서 투입된 알칼 리성 수산화물과 동일한 것을 더 투입하고 이때, pH는 8~12이 되도록 투입하여 1시간 내지 4시간 정도 교반 후 정치하여 여과하는 것이 바람직하며, 상기 인듐을 포함하는 폐액의 pH가 8~12일 때, 인듐수산화물이 형성된다. 상기 인듐수산화물은 침전물의 형태로 분리할 수 있다. 본 발명의 상기 (b) 단계는 30 내지 80℃에서 수행하는 것이 바람직하며, 40 내지 60℃에서 수행하는 것이 보다 바람직하다.The present invention is a method of adding the alkaline hydroxide of step (a) to the waste solution containing indium, it is subjected to a two-step process. As the first step, the alkaline hydroxide is added so that the pH is 1 to 4, stirred for about 30 minutes to 4 hours, and left to be filtered. The reason is that the alkaline hydroxide is contained in the waste liquid containing indium of the present invention. When the tin has a pH of 1 to 4, a part of tin is oxidized to tin oxide to form a precipitate. At this time, a part of tin may be removed as a precipitate. The filtrate from which part of the tin was removed in the first step was the second step, and the same as the alkaline hydroxide added in the previous step was added. At this time, the pH was added to be 8-12 and stirred for about 1 hour to 4 hours. It is preferable to filter by infiltration, and when the pH of the waste liquid containing indium is 8-12, indium hydroxide is formed. The indium hydroxide may be separated in the form of a precipitate. Step (b) of the present invention is preferably carried out at 30 to 80 ℃, more preferably carried out at 40 to 60 ℃.

본 발명의 상기 (b) 단계는 상기 인듐수산화물 침전물을 분리하여 불순물이 없는 순수(Deionized Water)에 분산시키고, 환원제를 첨가하여 하이드록시기(-OH)를 인듐으로부터 탈리하여 환원하게 된다. 상기 환원제의 예로는 수소화붕소나트륨, 포름알데히드, 히드라진 및 차아인산나트륨으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있으며, 상기에 예시된 환원제 외에도 수산화인듐에 대하여 환원성이 우수한 환원제는 무엇이든 사용할 수 있으며, 불순물로 작용하지 않는 것이 바람직하다.In the step (b) of the present invention, the indium hydroxide precipitate is separated and dispersed in deionized water without impurities, and a reducing agent is added to desorb and reduce the hydroxyl group (—OH) from indium. Examples of the reducing agent may be one or more selected from sodium borohydride, formaldehyde, hydrazine and sodium hypophosphite. In addition to the reducing agent exemplified above, any reducing agent having excellent reducing ability against indium hydroxide may be used, and impurities It is preferable not to work.

상기 환원제에 의해 환원된 인듐은 그대로 방치할 경우, 산화하여 불순물로 작용하거나, 인듐 입자들 간의 뭉침현상에 의해 미세한 입자 사이에 불순물이 포함 되어 후속 공정에서 불순물을 제거하기가 용이하지 않다.When the indium reduced by the reducing agent is left as it is, it acts as an impurity by oxidizing or includes impurities between fine particles due to agglomeration between indium particles, so that it is not easy to remove impurities in a subsequent process.

따라서 본 발명의 상기 (b) 단계는 환원제 투입 후, 상전이 촉매 및 불소계 계면활성제를 추가로 투입하여 수행하는 단계로써, 상전이 촉매 및 불소계 계면활성제의 투입은 본 발명의 가장 큰 기술상 특징을 갖는다. 본 발명의 상기 (b) 단계의 상전이 촉매 및 불소계 계면활성제는 인듐 입자의 표면을 불소계 계면활성제로 캡핑(capping)하여 인듐 입자들 간의 뭉침현상을 방지하고 산화하거나 불순물이 담 지되는 것을 예방하는 효과를 갖는다. 종래 기술에서는 습식 인듐 제조 공정상 인듐 간의 뭉침현상이 발생하여 입자 사이에 불순물이 함유되어 인듐을 고순도로 제조하는데 있어서, 최종단계에서 진공정제 등의 정제 공정을 더 필요로 하여 공정비용이 상승하는 단점이 있었다.Therefore, step (b) of the present invention is performed by adding a phase transfer catalyst and a fluorine-based surfactant after addition of a reducing agent, and the addition of a phase transfer catalyst and a fluorine-based surfactant has the greatest technical features of the present invention. The phase transfer catalyst and the fluorine-based surfactant of step (b) of the present invention are capping the surface of the indium particles with a fluorine-based surfactant to prevent agglomeration between the indium particles and to prevent oxidation or impurity loading. Has In the prior art, in the manufacturing process of indium due to agglomeration between indium due to wet indium production process and impurity contained between particles, the process cost increases due to the need for further purification process such as vacuum purification in the final step. There was this.

또한 본 발명의 상기 (b) 단계에서 환원 후, 상전이 촉매 및 불소계 계면활성제를 투입하여 인듐 표면을 개질하는 공정은 초음파진동, 제트에어 등의 미세 진동 조건 하에서 실시함으로써 인듐 입자 간의 분산성을 보다 더 효과적으로 수득할 수 있다. 특히 초음파진동은 1W 내지 100W 범위의 초음파진동을 이용할 수 있다.In addition, after the reduction in the step (b) of the present invention, the process of modifying the indium surface by adding a phase transfer catalyst and a fluorine-based surfactant is carried out under micro vibration conditions such as ultrasonic vibration, jet air, etc. It can be obtained effectively. In particular, the ultrasonic vibration may use ultrasonic vibration in the range of 1W to 100W.

본 발명의 상기 (b) 단계에서 투입되는 환원제, 상전이 촉매 및 불소계 계면활성제는 인듐수산화물 100 중량부에 대하여 환원제 20 내지 100 중량부, 상전이 촉매 50 내지 200 중량부, 및 불소계 계면활성제 100 내지 400 중량부로 투입하는 것이 바람직하며, 인듐산화물 100 중량부에 대하여 환원제 30 내지 50 중량부, 상전이 촉매, 100 내지 150 중량부, 및 불소계 계면활성제 200 내지 300 중량부로 투입하는 것이 더욱 바람직하다. 본 발명은 상기의 투입비 범위 내에서 투입하는 것이 인듐의 분산성, 표면 캡핑 효과 등이 우수하며, 효과 대비 투입량이 효율적이다. 상기 범위 미만으로 투입할 경우, 원하는 분산성이나 캐핑 효과를 얻을 수 없으며, 상기 범위를 초과할 경우 더 큰 효과를 기대하기 어렵다.The reducing agent, the phase transfer catalyst and the fluorine-based surfactant added in the step (b) of the present invention are 20 to 100 parts by weight of the reducing agent, 50 to 200 parts by weight of the phase transfer catalyst, and 100 to 400 parts by weight of the fluorine-based surfactant based on 100 parts by weight of indium hydroxide. It is preferable to add in an amount, and it is more preferable to add in an amount of 30 to 50 parts by weight of a reducing agent, 100 to 150 parts by weight, and 200 to 300 parts by weight of a fluorine-based surfactant based on 100 parts by weight of indium oxide. The present invention is excellent in dispersibility of the indium, the surface capping effect, etc. to be added in the above input ratio range, the input amount is effective compared to the effect. When added below the above range, the desired dispersibility or capping effect cannot be obtained, and when exceeding the above range, it is difficult to expect a larger effect.

본 발명의 상기 (b) 단계에서 투입되는 상전이 촉매는, 테트라부틸암모늄 클로라이드 및 벤질트리부틸암모늄클로라이드 등과 같은 4급 암모늄염; 테트라부틸포스포늄 클로라이드 및 테트라페닐포스포늄 브로마이드 등과 같은 4급 포스포늄염; 디벤조-18-크라운-6-에테르 및 디시클로헥실-18-크라운-6-에테르 등과 같은 크라운에테르; [2, 2, 2]-크리프테이트 등과 같은 크리프렌드 등이 언급될 수 있다. Phase transfer catalyst introduced in step (b) of the present invention, quaternary ammonium salts such as tetrabutylammonium chloride and benzyltributylammonium chloride; Quaternary phosphonium salts such as tetrabutylphosphonium chloride and tetraphenylphosphonium bromide and the like; Crown ethers such as dibenzo-18-crown-6-ether and dicyclohexyl-18-crown-6-ether and the like; Cryphrends, such as [2, 2, 2] -cretate, and the like can be mentioned.

본 발명의 상기 (b) 단계에서 투입되는 불소계 계면활성제는 공지의 불소계 계면활성제를 이용할 수 있다. 과불소알킬 카르복시산염, 과불소알킬 설폰산염, 과불소알킬 황산염, 과불소알킬 인산염 등과 같은 음이온계; 과불소 알킬 아민염, 과불소알킬 4급화 암모늄염 등과 같은 양이온계; 과불소알킬 카르복시 베타인, 과불소알킬 설포베타인 등과 같은 양쪽성 이온계; 및 불소화알킬 폴리옥시에틸렌, 과불소알콜 폴리옥시에틸렌 등과 같은 비이온계;로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.The fluorine-based surfactant added in the step (b) of the present invention may use a known fluorine-based surfactant. Anionics such as perfluoroalkyl carboxylates, perfluoroalkyl sulfonates, perfluoroalkyl sulfates, perfluoroalkyl phosphates, and the like; Cationic systems such as perfluoroalkyl amine salts, perfluoroalkyl quaternized ammonium salts, and the like; Amphoteric ionic systems such as perfluoroalkyl carboxy betaine, perfluoroalkyl sulfobetaine and the like; And nonionics such as fluorinated alkyl polyoxyethylene, perfluoroalcohol polyoxyethylene, and the like.

본 발명의 상기 (b) 단계로부터 수득한 표면 개질 된 인듐은 순수로 수회에 걸쳐 세척 및 여과한다. The surface modified indium obtained from step (b) of the present invention is washed and filtered several times with pure water.

본 발명의 상기 (c) 단계는 상기 (b) 단계 후, 세척 및 여과된 표면 개질 인듐을 산 용액에 용해시킨다. 상기 산 용액은 질산, 황산, 염산 등을 사용할 수 있으며, 산 용액에는 알루미늄을 석출용 금속으로 투입한다. 본 발명의 석출용 금속으로써, 알루미늄은 모양이나 형태에 제한을 두는 것은 아니지만, 예를 들면, 평균입경이 0.01 내지 1mm의 알루미늄 입자 또는 과립을 이용하거나, 알루미늄 금속 바(bar)를 이용할 수도 있다. 산 용액에 불소계 계면활성제로 표면개질된 인듐을 투입하고 난 후, 알루미늄 금속을 산 용액에 투입함으로써, 알루미늄 금속 표면에 인듐을 석출할 수 있다. 불소계 계면활성제로 캡핑된 인듐은 산 용액에 투입됨과 동시에 불소계 계면활성제가 박리되면서 인듐 입자가 이온화 경향 차로 인해 알루 미늄 금속 표면에 석출하게 된다. 알루미늄 외에 이온화 경향 차를 이용하여 금속 표면에 인듐을 석출할 수 있는 금속으로 아연을 이용할 수 있다. 본 발명의 상기 (c) 단계는 40 내지 100℃에서 수행하는 것이 바람직하며, 70 내지 100℃에서 수행하는 것이 더욱 바람직하다.In the step (c) of the present invention, after the step (b), the washed and filtered surface-modified indium is dissolved in an acid solution. The acid solution may be nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, and the like, and aluminum is added to the acid solution as a precipitation metal. As the precipitation metal of the present invention, aluminum is not limited in shape or form, but for example, aluminum particles or granules having an average particle diameter of 0.01 to 1 mm, or aluminum metal bars may be used. After the indium surface-modified with the fluorine-based surfactant is added to the acid solution, the indium can be deposited on the aluminum metal surface by adding the aluminum metal to the acid solution. Indium capped with a fluorine-based surfactant is added to the acid solution and the fluorine-based surfactant is peeled off, causing the indium particles to precipitate on the aluminum metal surface due to the difference in ionization tendency. In addition to aluminum, zinc may be used as a metal capable of depositing indium on the metal surface by using an ionization tendency difference. Step (c) of the present invention is preferably carried out at 40 to 100 ℃, more preferably carried out at 70 to 100 ℃.

본 발명의 상기 (d) 단계는 상기 (c) 단계로부터 알루미늄 표면에 석출된 인듐을 박리하여 수득하는 단계이며, 상기 박리 수단은 초음파진동 또는 에어제트 등의 공지기술을 이용하여 박리할 수 있으며, 이 보다는 전 단계에서 산 처리에 따라 인듐 입자 간에 산이 존재하여 입자가 조밀하지 않기 때문에 알칼리염 조건 하에서 열처리하는 것이 바람직하다. 상기 알칼리염 열처리는 300℃ 이상의 융점을 갖는 알칼리염을 이용하는 것이 바람직하고, 예를 들어 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬, 수산화마그네슘, 수산화칼슘 등을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 수산화나트륨을 이용할 수 있다. 상기 알칼리염 열처리 단계는 알루미늄 표면에 석출한 인듐을 특별히 인듐을 따로 박리할 필요 없이 알루미늄 표면에 석출된 인듐을 그대로 알칼리염이 담긴 열처리 로(furnace)에 투입하고, 융해된 인듐을 알칼리염으로부터 분리되도록 열처리 로 내부에 특별한 여과장치가 구비된 열처리 로를 통하여 열처리한다. 상기 알칼리염 열처리 온도는 인듐의 융점를 초과하고 알칼리염의 융점을 넘지 않는 범위 내에서 열처리 하는 것이 바람직하며, 200 내지 600℃ 온도 범위에서 수행하는 것이 더 바람직하며, 200 내지 300℃ 온도 범위에서 수행하는 것이 가장 바람직하다. 상기 알칼리염 열처리는 산을 제거하고, 인듐의 순도를 향상시킬 수 있으며, 이때 알칼리염 열처리 후 수득한 인듐의 순도는 99.8% 이상으로 얻을 수 있다. 본 발명의 인듐의 순도는 ICP(Inductively Coupled Plasma; 퍼킨엘머사의 ELAN 9000)을 이용하여 실시한 것이다.The step (d) of the present invention is a step of obtaining the indium precipitated on the aluminum surface from the step (c), the peeling means may be peeled using a known technique such as ultrasonic vibration or air jet, Rather, it is preferable to heat-treat under alkaline salt conditions because acid is present between the indium particles due to the acid treatment in the previous step and the particles are not dense. The alkali salt heat treatment preferably uses an alkali salt having a melting point of 300 ° C. or higher, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, and the like, and preferably sodium hydroxide. . In the alkali salt heat treatment step, the indium precipitated on the aluminum surface is added to the heat treatment furnace containing the alkali salt as it is without in particular peeling off the indium, and the molten indium is separated from the alkali salt. The heat treatment is carried out through a heat treatment furnace equipped with a special filtering device inside the furnace. The alkali salt heat treatment temperature is preferably heat treated within a range that exceeds the melting point of indium and does not exceed the melting point of the alkali salt, more preferably performed in the temperature range of 200 to 600 ℃, it is preferably carried out in the temperature range of 200 to 300 ℃ Most preferred. The alkali salt heat treatment may remove the acid and improve the purity of indium, wherein the purity of the indium obtained after the alkali salt heat treatment may be 99.8% or more. The purity of the indium of the present invention is carried out using ICP (Inductively Coupled Plasma; ELAN 9000 from Perkin Elmer).

본 발명은 상기 (d) 단계 후, 공지의 용융염분해법에 의해 인듐의 순도를 보다 더 향상시킬 수 있다. 용융염분해를 위한 장치는 당해 분야의 일반적인 용융염전해 장치를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 도 2에 도시된 장치를 이용할 수 있다. 용융염으로는 InCl + ZnCl2를 전해질로 이용할 수 있으며, 인듐을 양극으로 하고 흑연을 음극으로 하여 용융염전해를 실시한다. 상기 용융염전해는 200 내지 300℃에서 실시한다. After the step (d), the present invention can further improve the purity of indium by a known melt hydrolysis method. The apparatus for melt hydrolysis may use a molten salt electrolysis apparatus common in the art, for example, the apparatus shown in FIG. As the molten salt, InCl + ZnCl 2 can be used as an electrolyte, and molten salt electrolysis is performed using indium as an anode and graphite as a cathode. The molten salt electrolysis is carried out at 200 to 300 ℃.

본 발명은 상기 용융염전해 후, ICP 분석을 통하여 인듐의 순도를 측정한 결과, 99.999% 이상의 인듐을 제조할 수 있었다.According to the present invention, after the molten salt electrolysis, as a result of measuring the purity of indium through ICP analysis, 99.999% or more of indium could be prepared.

본 발명은 인듐을 포함하는 폐액으로부터 상전이 촉매 및 불소계 계면활성제를 이용하여 인듐의 분산성을 향상시킴으로써 인듐 입자 간에 불순물에 담지되는 것을 방지함으로써 불순물의 함량을 최소화 할 수 있는 기술로, 최종 용융염전해 공정으로 99.999%의 5N을 수득할 수 있는 인듐 회수 기술이다.The present invention is a technology capable of minimizing the content of impurities by preventing the impurity carried between the indium particles by improving the dispersibility of the indium from the waste solution containing indium by using a phase transfer catalyst and a fluorine-based surfactant, the final molten salt electrolyte It is an indium recovery technique that yields 99.999% 5N by the process.

이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의거하여 좀 더 상세히 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 한정하지는 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the following examples. However, the following examples are not intended to limit the invention only.

[실시예 1]Example 1

인듐, 주석 및 기타 불순물을 함유한 폐액 500ml를 40℃가 되도록 유지하고 이 용액의 pH가 4가 되도록 수산화암모늄을 첨가하였다. 이때, 용액 중에 주석이 있을 경우 용액이 혼탁해지는데 이 용액을 여과하여 주석산화물을 제거하고 여액의 pH가 11이 되도록 수산화암모늄을 첨가한다. 이때 용액이 혼탁하게 되면 인듐수산화물이 생성된 것이고, 이것을 여과하고 무수헥산으로 수회 세척한 후, 72g의 인듐수산화물을 수득하였다. 순수에 이 인듐수산화물을 분산시키고, 차아인산나트륨 20g을 투입하여 80℃에서 2시간 동안 교반하고, 여기에 테트라부틸암모늄 72g과 불소계계면활성제(3M사의 Novec FC-4430) 150g을 동시에 투입하고, 4시간 정도 충분히 교반한다. 이후, 고형물을 여과 및 수세하고, 질산 용액에 분산한 다음, 알루미늄 과립(평균입경 1mm)을 투입하여 인듐을 석출한다. 여과장치가 마련된 열처리 로에 NaOH 과립을 넣고, 여기에 인듐이 표면에 석출된 알루미늄 과립을 투입한 후, 250℃로 열처리함으로써 용융된 인듐을 수득할 수 있으며, 이를 냉각하여 인듐 잉곳(ingot)을 얻을 수 있다. 이때 ICP로 분석한 인듐의 순도는 99.9%였다. 보다 고순도의 인듐을 얻기 위하여 인듐 잉곳을 InCl과 ZnCL2를 용융염으로 하고 인듐을 양극으로 사용하고 흑연을 음극으로 전해하며, 250℃에서 전류밀도 20 A/dm2로 수행하였다. 상기 용융염전해에 의해 99.999% 순도의 인듐을 수득하였다.500 ml of the waste solution containing indium, tin and other impurities was kept at 40 ° C. and ammonium hydroxide was added so that the pH of the solution was 4. At this time, if there is tin in the solution, the solution becomes cloudy. The solution is filtered to remove tin oxide and ammonium hydroxide is added so that the pH of the filtrate is 11. At this time, when the solution became turbid, indium hydroxide was formed, which was filtered and washed several times with anhydrous hexane, thereby obtaining 72 g of indium hydroxide. Disperse this indium hydroxide in pure water, add 20 g of sodium hypophosphite, stir at 80 ° C. for 2 hours, add 72 g of tetrabutylammonium and 150 g of fluorinated surfactant (3M Novec FC-4430) at the same time. Stir enough for about an hour. Thereafter, the solid is filtered and washed with water, dispersed in a nitric acid solution, and then aluminum granules (average particle diameter: 1 mm) are added to precipitate indium. NaOH granules were placed in a heat treatment furnace equipped with a filtration device, and aluminum granules having indium precipitated on the surface thereof were added thereto, followed by heat treatment at 250 ° C., whereby molten indium was obtained and cooled to obtain an indium ingot. Can be. In this case, the purity of indium analyzed by ICP was 99.9%. In order to obtain higher purity indium, the indium ingot was InCl and ZnCL 2 as a molten salt, indium was used as an anode, graphite was electrolyzed, and a current density of 20 A / dm 2 was performed at 250 ° C. The molten salt electrolyte gave indium of 99.999% purity.

도 1은 본 발명의 인듐 회수 공정도이며,1 is an indium recovery process diagram of the present invention,

도 2는 용융염전해 장치 도면이다.2 is a molten salt electrolytic apparatus diagram.

Claims (9)

(a) 인듐을 포함하는 폐액에 알칼리성 수산화물을 첨가하여 인듐수산화물을 형성하고 침전 및 분리하는 단계;(a) adding alkaline hydroxide to a waste solution containing indium to form, precipitate and separate indium hydroxide; (b) 상기 (a) 단계로부터 분리된 인듐수산화물을 순수(Deionized Water)에 분산하고 환원제, 상전이촉매 및 불소계 계면활성제를 투입하여 인듐 표면을 개질하는 단계;(b) dispersing the indium hydroxide separated from step (a) in pure water and modifying the indium surface by adding a reducing agent, a phase transfer catalyst, and a fluorine-based surfactant; (c) 상기 (b) 단계로부터 표면 개질된 인듐을 산 용액에 용해시키고 알루미늄 금속을 투입하여 알루미늄 표면에 인듐을 석출하는 단계; 및(c) dissolving the indium surface-modified in the acid solution from step (b) and injecting aluminum metal to precipitate indium on the aluminum surface; And (d) 상기 (c) 단계로부터 알루미늄 표면에 석출된 인듐을 200 내지 600℃의 알칼리염 하에서 용융 후, 고화하는 단계;(d) melting the indium precipitated on the aluminum surface from step (c) under an alkali salt at 200 to 600 ° C., and then solidifying the indium; 를 포함하는 인듐 함유 폐액으로부터 고순도 인듐의 회수방법Method for recovering high purity indium from indium-containing waste liquid containing 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (a) 단계의 알칼리성 수산화물은 수산화암모늄, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화리튬, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 히드록실아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민 및 트리에탄올아민으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 고순도 인듐의 회수방법The alkaline hydroxide of step (a) is at least one selected from ammonium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, hydroxylamine, monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine Recovery method of high purity indium 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (b) 단계에서 인듐수산화물 100중량부에 대하여 환원제 20 내지 100 중량부, 상전이촉매 50 내지 200 중량부, 및 불소계 계면활성제 100 내지 400 중량부로 투입하는 것을 특징으로 하는 고순도 인듐의 회수방법20 to 100 parts by weight of a reducing agent, 50 to 200 parts by weight of the phase transfer catalyst, and 100 to 400 parts by weight of the fluorine-based surfactant in the step (b) in 100 parts by weight of the indium hydroxide recovery method 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 (b) 단계의 환원제는 수소화붕소나트륨, 포름알데히드, 히드라진 및 차아인산나트륨으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 고순도 인듐의 회수방법Reducing agent of step (b) is a high purity indium recovery method, characterized in that at least one selected from sodium borohydride, formaldehyde, hydrazine and sodium hypophosphite 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 (b) 단계의 상전이 촉매는 크라운에테르(crown ether), 4차 암모늄염 및 4차 포스포늄염으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 고순도 인듐의 회수방법The phase transfer catalyst of step (b) is at least one selected from crown ethers, quaternary ammonium salts and quaternary phosphonium salts. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 (b) 단계의 불소계 계면활성제는 과불소알킬 카르복시산염, 불소알킬 설폰산염, 과불소알킬 황산염, 과불소알킬 인산염의 음이온계; 과불소 알킬 아민염, 과불소알킬 4급화 암모늄염의 양이온계; 과불소알킬 카르복시베타인, 과불소알킬 설포베타인의 양쪽성 이온계; 및 불소화알킬 폴리옥시에틸렌, 과불소알콜 폴리옥시에틸렌의 비이온계;로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 고순도 인듐의 회수방법The fluorine-based surfactant of step (b) is an anionic system of perfluoroalkyl carboxylate, fluoroalkyl sulfonate, perfluoroalkyl sulfate, perfluoroalkyl phosphate; Cationic systems of perfluoroalkyl amine salts and perfluoroalkyl quaternized ammonium salts; Amphoteric ionic systems of perfluoroalkyl carboxybetaine and perfluoroalkyl sulfobetaine; And a nonionic system of fluorinated alkyl polyoxyethylene and perfluoroalcohol polyoxyethylene. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (b) 단계의 인듐 표면 개질 단계는 초음파진동 조건에서 수행하는 것을 특징으로 하는 고순도 인듐의 회수방법Indium surface modification step of the step (b) is a high purity indium recovery method characterized in that carried out under ultrasonic vibration conditions 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (d) 단계 후, 인듐을 용융염분해하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고순도 인듐의 회수방법After the step (d), the method of recovering high purity indium further comprising the step of molten hydrolysis of indium 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 용융염은 InCl + ZnCl2를 사용하는 것을 특징으로 하는 고순도 인듐의 회수방법Molten salt is a recovery method of high purity indium characterized in that using InCl + ZnCl 2
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170027588A (en) 2015-09-02 2017-03-10 엘에스피주식회사 Production of High-purity Indium Oxide from Indium Scrape
KR20200004556A (en) * 2018-07-04 2020-01-14 엘에스피주식회사 Production of High-purity Indium Oxide from Waste ITO target
CN113373323A (en) * 2021-04-28 2021-09-10 中南大学 Method for recovering indium from high-iron indium-containing waste liquid

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007009274A (en) 2005-06-30 2007-01-18 Mitsubishi Materials Corp Method for recovering indium
JP2007056367A (en) 2005-07-29 2007-03-08 Mitsubishi Materials Corp Method for recovering indium from blast particle
KR20070101368A (en) * 2005-01-31 2007-10-16 도와 메탈스 앤드 마이닝 가부시끼가이샤 Method for recovering indium
JP2008133538A (en) 2006-10-27 2008-06-12 Mitsubishi Materials Corp Method of separating and recovering target waste material and indium

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070101368A (en) * 2005-01-31 2007-10-16 도와 메탈스 앤드 마이닝 가부시끼가이샤 Method for recovering indium
JP2007009274A (en) 2005-06-30 2007-01-18 Mitsubishi Materials Corp Method for recovering indium
JP2007056367A (en) 2005-07-29 2007-03-08 Mitsubishi Materials Corp Method for recovering indium from blast particle
JP2008133538A (en) 2006-10-27 2008-06-12 Mitsubishi Materials Corp Method of separating and recovering target waste material and indium

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170027588A (en) 2015-09-02 2017-03-10 엘에스피주식회사 Production of High-purity Indium Oxide from Indium Scrape
KR20200004556A (en) * 2018-07-04 2020-01-14 엘에스피주식회사 Production of High-purity Indium Oxide from Waste ITO target
KR102079711B1 (en) * 2018-07-04 2020-02-20 엘에스피 주식회사 Production of High-purity Indium Oxide from Waste ITO target
CN113373323A (en) * 2021-04-28 2021-09-10 中南大学 Method for recovering indium from high-iron indium-containing waste liquid

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