TWI638896B

TWI638896B - 回收銦的處理方法

Info

Publication number: TWI638896B
Application number: TW106113644A
Authority: TW
Inventors: 林淵淙; 簡士凱; 陳上權
Original assignee: 國立中山大學
Priority date: 2017-04-24
Filing date: 2017-04-24
Publication date: 2018-10-21
Also published as: TW201839144A

Abstract

一種回收銦的處理方法，其包含步驟：提供一含銦廢棄物；將該含銦廢棄物置放於一酸液中，其中該酸液的一濃度係介於1N至5N之間，以及該酸液與該含銦廢棄物的一液固比係介於1至5毫升/克之間；以及對該含銦廢棄物進行一微波處理以獲得一含銦溶液，其中該微波處理的一反應時間係介於30至179秒之間及一反應功率係介於200至800瓦之間。

Description

回收銦的處理方法

本發明係關於一種回收貴金屬的處理方法，特別是關於一種回收銦的處理方法。

台灣的光電產業在我國經濟發展中扮演重要角色，然而作為透明導電膜的材質之一的氧化銦錫(ITO)需要透過進口方式引入台灣。因此，若是能從廢棄的液晶顯示器回收氧化銦錫基板，並將氧化銦錫基板中的銦成分萃取而出再利用，可減少氧化銦錫的購入成本。

一般而言，從氧化銦錫基板中萃取銦成分的方法多半是使用酸浸漬的方式將銦成分溶出。然而，此種方式需要耗費許多時間成本及能源成本，例如在一般的情況下，透過傳統酸浸漬的方式，需要在酸液濃度為5N、液固比為4毫升/克(液固比為酸液的體積(單位為毫升)/含銦廢棄物的重量(單位為克)的比例、反應溫度100℃及反應時間60分下，才能具有100%的萃取效果。因此不僅需要耗費較高的能源成本(需維持反應溫度為100℃)，也需要耗費較多的時間成本(反應時間需要60分)。

故，有必要提供一種回收銦的處理方法，以解決習用技術所存在的問題。

本發明之一目的在於提供一種回收銦的處理方法，其係利用微波處理來降低能源成本及時間成本。

本發明之另一目的在於提供一種回收銦的處理方法，其係使用的特定處理參數來大幅降低能源成本及時間成本。

為達上述之目的，本發明提供一種回收銦的處理方法，其包含步驟：提供一含銦廢棄物；將該含銦廢棄物置放於一酸液中，其中該酸液的一濃度係介於1N至5N之間，以及該酸液與該含銦廢棄物的一液固比係介於1至5毫升/克之間；以及對該含銦廢棄物進行一微波處理以獲得一含銦溶液，其中該微波處理的一反應時間係介於30至179秒之間及一反應功率係介於200至800瓦之間。

在本發明之一實施例中，該酸液係選自於由鹽酸、過氯酸及磷酸所組成的一族群。

在本發明之一實施例中，當該酸液係鹽酸時，該反應時間係介於140至145秒之間、該反應功率係介於640至660瓦之間、該酸液的濃度係介於3.8至4.2N之間及該液固比係介於2至4毫升/克之間。

在本發明之一實施例中，當該酸液係過氯酸時，該反應時間係介於140至145秒之間、該反應功率係介於640至660瓦之間、該酸液的濃度係介於3.8至4.2N之間及該液固比係介於1.8至2.2毫升/克之間。

在本發明之一實施例中，當該酸液係磷酸時，該反應時間係介於140至145秒之間、該反應功率係介於640至660瓦之間、該酸液的濃度係介於2至4N之間及該液固比係介於1.8至2.2毫升/克之間。

在本發明之一實施例中，該含銦廢棄物係氧化銦錫基板。

在本發明之一實施例中，提供該含銦廢棄物的步驟更包含：對該氧化銦錫基板進行一清潔步驟，以去除該氧化銦錫基板的一表面上的雜質。

在本發明之一實施例中，提供該含銦廢棄物的步驟更包含：粉碎該氧化銦錫基板以形成氧化銦錫基板粉末。

在本發明之一實施例中，其中在獲得該含銦溶液的步驟之後，更包含：加入一鹼液於該含銦溶液中，以使該含銦溶液的一酸鹼值介於10至13之間且產生一海綿狀銦化物。

在本發明之一實施例中，在產生該海綿狀銦化物的步驟之後，更包含：將該海綿狀銦化物溶解於一處理液中並進行一電解步驟以形成一銦金屬，其中該電解步驟的一電解電壓係介於5V至10V之間、一電解電流係介於0.5A至1.5A之間及一電解時間係介於8至10小時。

10‧‧‧方法

11~13‧‧‧步驟

第1圖：本發明一實施例之回收銦的處理方法的流程示意圖。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。

請參照第1圖，第1圖係本發明一實施例之回收銦的處理方法10的流程示意圖。本發明一實施例之回收銦的處理方法10主要包含下列步驟11至13：提供一含銦廢棄物(步驟11)；將該含銦廢棄物置放於一酸液中，其中該酸液的一濃度係介於1N至5N之間，以及該酸液與該含銦廢棄物的一液固比係介於1至5毫升/克之間(步驟12)；以及對該含銦廢棄物進行一微波處理以獲得一含銦溶液，其中該微波處理的一反應時間係介於30至179秒之間及一反應功率係介於200至800瓦之間(步驟13)。本發明將於下文逐一詳細說明上述各步驟的實施細節及其原理。

請參照第1圖所示，本發明一實施例之回收銦的處理方法10首先係步驟11：提供一含銦廢棄物。在本步驟11中，該含銦廢棄物可以是氧化銦錫基板。在一範例中，該氧化銦錫基板可以是從廢棄的一液晶顯示器或是其他廢棄物品中拆卸而出。在一實施例中，該氧化銦錫基板可先進行一清潔步驟，以去除該氧化銦錫基板的一表面上的雜質。在一具體範例中，可以透過鍛燒的方式(例如以450至650℃的溫度鍛燒達1至2小時)來去除位於該氧化銦錫基板的表面上的殘留液晶。在另一具體範例中，也可以透過丙酮浸漬達18至24小時的方式來去除於氧化銦錫基板的表面上的殘留貼合用膠體(例如光學黏著膠膜(OCA膠))。另一方面，該氧化銦錫基板能是粉末的形式來提供，例如對該氧化銦錫基板進行一粉碎步驟，以形成氧化銦錫基板粉末。在一具體範例中，該氧化銦錫基板粉末係經過篩網篩選出具有介於0.25至1毫米之間的粒徑的粉末。

本發明一實施例之回收銦的處理方法10接著係步驟12：將該含銦廢棄物置放於一酸液中，其中該酸液的一濃度係介於1N至5N之間，以及該酸液與該含銦廢棄物的一液固比係介於1至5毫升/克之間。在本步驟12中，該酸液可以係選自於由鹽酸、過氯酸及磷酸所組成的一族群。在一實施例中，該酸液的濃度可以是1.1N、1.2N、1.3N、1.4N、1.5N、1.6N、1.7N、1.8N、1.9N、2.0N、2.1N、2.2N、2.3N、2.4N、2.5N、2.6N、2.7N、2.8N、2.9N、3.0N、3.1N、3.2N、3.3N、3.4N、3.5N、3.6N、3.7N、3.8N、3.9N、4.0N、4.1N、4.2N、4.3N、4.4N、4.5N、4.6N、4.7N、4.8N或4.9N。在另一實施例中，該液固比可以是1.1毫升/克、1.2毫升/克、1.3毫升/克、1.4毫升/克、1.5毫升/克、1.6毫升/克、1.7毫升/克、1.8毫升/克、1.9毫升/克、2.0毫升/克、2.1毫升/克、2.2毫升/克、2.3毫升/克、2.4毫升/克、2.5毫升/克、2.6毫升/克、2.7毫升/克、2.8毫升/克、2.9毫升/克、3.0毫升/克、3.1毫升/克、3.2毫升/克、3.3毫升/克、3.4毫升/克、3.5毫升/克、3.6毫升/克、3.7毫升/克、3.8毫升/克、3.9毫升/克、4.0毫升/克、4.1毫升/克、4.2毫升/克、4.3毫升/克、4.4毫升/克、4.5毫升/克、4.6毫升/克、4.7毫升/克、4.8 毫升/克或4.9毫升/克。要提到的是，本文所述的液固比指的是酸液的體積(毫升)與含銦廢棄物的重量(克)的比值(或比例)。

本發明一實施例之回收銦的處理方法10最後係步驟13：對該含銦廢棄物進行一微波處理以獲得一含銦溶液，其中該微波處理的一反應時間係介於30至179秒之間及一反應功率係介於200至800瓦之間。在本步驟13中，例如當該酸液係鹽酸時，該反應時間係介於140至145秒之間、該反應功率係介於640至660瓦之間、該酸液的濃度係介於3.8至4.2N之間及該液固比係介於2至4毫升/克之間，以使該回收銦的處理方法10的銦成分的萃取效果達到約為100%。在一實施例中，當該酸液係過氯酸時，該反應時間係介於140至145秒之間、該反應功率係介於640至660瓦之間、該酸液的濃度係介於3.8至4.2N之間及該液固比係介於1.8至2.2毫升/克之間，以使該回收銦的處理方法10的銦成分的萃取效果達到約為63.5%左右。在另一實施例中，當該酸液係磷酸時，該反應時間係介於140至145秒之間、該反應功率係介於640至660瓦之間、該酸液的濃度係介於2至4N之間及該液固比係介於1.8至2.2毫升/克之間，以使該回收銦的處理方法10的銦成分的萃取效果達到約為82%至85%左右。詳細的實驗數據將在後面段落描述。

要提到的是，本發明實施例的至少一特徵在於是透過微波處理來降低能源成本及時間成本。例如可在極短的時間內即得到不錯的萃取效率，故可減少能源成本及時間成本。

此外，本發明實施例的至少另一特徵在於是使用特定處理參數來大幅降低能源成本及時間成本。例如使用鹽酸做為酸液並使用特定的參數值，例如包含特定的反應功率、特定的酸液的濃度及特定的液固比，以達成可以在短時間具有極高的萃取效果(接近100%)。或者，使用過氯酸或磷酸作為酸液，並使用特定的參數值，例如包含特定的反應功率、特定的酸液的濃度及特定的液固比，以達成可以在短時間具有不錯的萃取效果(例如約 63.5%(過氯酸)或82~85%(磷酸))。

在一實施例中，在步驟13之後，還可以加入一鹼液(例如氫氧化鈉)於該含銦溶液中，以使該含銦溶液的一酸鹼值介於10至13之間且產生一海綿狀銦化物。在另一實施例中，在產生該海綿狀銦化物的步驟之後，更包含：將該海綿狀銦化物溶解於一處理液(例如1N鹽酸)中並進行一電解步驟以形成一銦金屬，其中該電解步驟的一電解電壓係介於5V至10V之間、一電解電流係介於0.5A至1.5A之間及一電解時間係介於8至10小時。

要提到的是，本發明實施例的再一特徵在於是使用不同的酸液及不同的特定處理參數來調整不同的萃取效果。具體的實驗數據將在下方表1至表3中詳述。

以下說明使用不同的酸液：鹽酸(對應表1)、過氯酸(對應表2)與磷酸(對應表3)，並搭配不同的反應功率、反應時間、酸液濃度及液固比，以達成不同的萃取效果。

表1

表2

表3

在上表1至表3中可知，可以透過上述所揭示的參數改變所獲得萃取效率。例如為了達到100%的萃取效率，可採用第15或16組的參數；或是為達到80%以上的萃取效率，可採用第9、10、11、12、13、14、15、16、18、21、22、23、24、25、26、65或67組的參數。

綜上所述，本發明實施例的一種回收銦的處理方法係利用微波處理來降低能源成本及時間成本。另外，本發明實施例的一種回收銦的處理方法還使用特定處理參數來大幅降低能源成本及時間成本，或者可使用不同的酸液及不同的特定處理參數來調整不同的萃取效果。

雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims

一種回收銦的處理方法，其包含步驟：提供一含銦廢棄物；將該含銦廢棄物置放於一酸液中，其中該酸液與該含銦廢棄物的一液固比係介於1.8至2.2毫升/克之間，該酸液係選自於由過氯酸及磷酸所組成的一族群，其中：當該酸液係過氯酸時，該酸液的濃度係介於3.8至4.2N之間；或者當該酸液係磷酸時，該酸液的濃度係介於2至4N之間；及對該含銦廢棄物進行一微波處理以獲得一含銦溶液，其中該微波處理的一反應時間係介於140至145秒之間及一反應功率係介於640至660瓦之間。
如申請專利範圍第1項所述之回收銦的處理方法，其中該含銦廢棄物係氧化銦錫基板。
如申請專利範圍第2項所述之回收銦的處理方法，其中提供該含銦廢棄物的步驟更包含：對該氧化銦錫基板進行一清潔步驟，以去除該氧化銦錫基板的一表面上的雜質。
如申請專利範圍第2項所述之回收銦的處理方法，其中提供該含銦廢棄物的步驟更包含：粉碎該氧化銦錫基板以形成氧化銦錫基板粉末。
如申請專利範圍第1項所述之回收銦的處理方法，其中在獲得該含銦溶液的步驟之後，更包含：加入一鹼液於該含銦溶液中，以使該含銦溶液的一酸鹼值介於10至13之間且產生一海綿狀銦化物，其中該鹼液係氫氧化鈉。
如申請專利範圍第5項所述之回收銦的處理方法，其中在產生該海綿狀銦化物的步驟之後，更包含：將該海綿狀銦化物溶解於一處理液中並進行一電解步驟以形成一銦金屬，其中該電解步驟的一電解電壓係介於5V至10V之間、一電解電流係介於0.5A至1.5A之間及一電解時間係介於8至10小時，以及該處理液係1N鹽酸。