TWI803261B

TWI803261B - 銦的回收方法

Info

Publication number: TWI803261B
Application number: TW111111666A
Authority: TW
Inventors: 孫玉龍; 蔡明哲; 劉永浩
Original assignee: 虹京金屬股份有限公司
Priority date: 2022-03-28
Filing date: 2022-03-28
Publication date: 2023-05-21
Also published as: TW202338160A

Abstract

一種銦的回收方法，用以解決習知需以大量的鹽酸才能夠洗脫樹脂上的草酸銦錯離子的問題。該銦的回收方法包含：提供一廢樹脂，該廢樹脂吸附有一草酸銦錯離子及一草酸根離子；以一硫酸水溶液酸浸該廢樹脂，以形成一酸浸液及一固相殘餘物；以水清洗該固相殘餘物，以得一水洗液及懸浮於該水洗液上的草酸銦，該水洗液包含草酸銦及草酸；將氧氣通入該水洗液，以去除該水洗液中的草酸，以形成一草酸銦水溶液；及於該草酸銦水溶液中加入一鹼液，以沉出氫氧化銦。此外，該銦的回收方法另可以包含將氧氣通入該酸浸液，去除該酸浸液中的草酸，以形成另一硫酸水溶液。

Description

銦的回收方法

本發明係關於一種金屬的回收方法，尤其是一種銦的回收方法。

ITO(indium tin oxide，氧化銦錫)為氧化銦(In₂O₃)參雜氧化錫(SnO₂)的氧化物燒結體，為良好的光電材料，亦為薄膜電晶體液晶顯示器(thin film transistor liquid crystal display，TFT LCD)的重要原料，惟至今尚未發現銦的富礦，絕大部分的銦均是由副產物回收得之。舉例而言，TFT LCD產業在製程的蝕刻程序中產生大量的含銦蝕刻廢液，國內五大光電廠每月約可以產生2,000噸的含銦蝕刻廢液(銦濃度約為200mg/L)，若是能夠成功回收，每年約可以回收4.8噸的銦，創造1.3億的產值。

一般而言，工者可以利用市售陰離子交換樹脂處理之後，使該含銦蝕刻廢液中的銦，以草酸銦錯離子(In(C₂O₄)₃ ^3-)的形式吸附於樹脂上，進而再以鹽酸(HCl)洗脫吸附於樹脂上的草酸銦錯離子。然而，由於ITO的蝕刻液主要為草酸系，因此該含銦蝕刻廢液中亦包含大量的草酸，因此在以該市售陰離子交換樹脂處理之後，亦有大量的草酸根離子(C₂O₄ ^2-)吸附於樹脂上，導致以鹽酸洗脫該草酸銦錯離子時，會需要大量的鹽酸才能夠完全洗脫樹脂上的草酸銦錯離子及草酸根離子(例如約需要6倍以上體積的鹽酸)，導致輔料(adjuvant)成本、人工成本及操作成本的大幅提升。有鑑於此，習知的銦的回收方法確實仍有加以改善之必要。

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種銦的回收方法，係具有較低的回收成本者。

本發明的銦的回收方法，包含：提供一廢樹脂，該廢樹脂吸附有一草酸銦錯離子及一草酸根離子；於50~70℃的溫度下以一硫酸水溶液酸浸該廢樹脂1~3小時，以形成一酸浸液及一固相殘餘物，該硫酸水溶液為濃度為20~40重量%的硫酸水溶液，該廢樹脂與該硫酸水溶液的體積比為1：1~1：4；以水清洗該固相殘餘物，以得一水洗液及懸浮於該水洗液上的草酸銦，該固相殘餘物與水的體積比為1：1~1：4，該水洗液包含草酸銦及草酸；將氧氣通入該水洗液，以去除該水洗液中的草酸，以形成一草酸銦水溶液；及於該草酸銦水溶液中加入一鹼液，以沉出氫氧化銦，該鹼液為一碳酸鈉水溶液、一氫氧化鈉水溶液或一氫氧化鉀水溶液。

據此，本發明的銦的回收方法，係以該硫酸水溶液酸浸該廢樹脂，不僅可以有效洗脫吸附於該廢樹脂上的草酸根離子，更可以與該廢樹脂上的草酸銦錯離子共同形成附著於該廢樹脂的表面的草酸銦，因此在以水清洗之後，即可以獲得懸浮於該水洗液上的草酸銦；而針對少量溶於該水洗液中的草酸銦，則可以在以氧化法去除該水洗液中的草酸之後，利用該鹼液所提供的氫氧根離子而以氫氧化銦沉澱物的形式沉出，相較於習知使用鹽酸來進行洗脫，本發明的銦的回收方法僅需少量的硫酸水溶液作為輔料，亦無需多次的重複洗脫，因而可以降低人工成本及操作成本，為本發明之功效。又，藉由使用合適濃度及體積的硫酸水溶液，且藉由於合適的溫度、時間下以該硫酸水溶液酸浸該廢樹脂，可以有效去除該廢樹脂上的草酸根離子，並可以與該廢樹脂上的草酸銦錯離子有效形成附著於該廢樹脂表面的草酸銦；並可以有效洗去附著於該廢樹脂表面的草酸銦，使草酸銦懸浮於該水洗液上；還可以提供足量的氫氧根離子，以與草酸銦的銦離子共同形成氫氧化銦。

本發明的銦的回收方法，其中，係以一第一硫酸水溶液酸浸該廢樹脂，以形成該酸浸液，且該銦的回收方法另可以包含：收集該酸浸液，將氧氣通入該酸浸液，去除該酸浸液中的草酸，以形成一第二硫酸水溶液。如此，該第二硫酸水溶液可以經後續處理之後，形成該第一硫酸水溶液而再次利用。

本發明的銦的回收方法，其中，係可以藉由電解該酸浸液所產生的氧氣，以去除該酸浸液中的草酸。舉例而言，工者可以將該酸浸液置入一電解槽中，以進行恆流電解。如此，可以確保電解過程中的氧氣產量，以有效去除該酸浸液中的草酸。

本發明的銦的回收方法，中，該電解槽中可以設有一陽極電極及一陰極電極，且該陽極電極及該陰極電極可以為一石墨電極或一鉛電極。如此，該些電極不會參與該電解反應，亦不會被該酸浸液溶解而產生雜質。

本發明的銦的回收方法，其中，能夠以3~5V的電壓、8~12A的電流進行恆流電解1~5小時，以產生氧氣；較佳地，係以4~5V的電壓、10A的電流進行恆流電解4~5小時。如此，可以確保電解過程中的氧氣產量，以有效去除該酸浸液中的草酸。

本發明的銦的回收方法，另可以包含：於該第二硫酸水溶液中加入一第三硫酸水溶液，以形成該第一硫酸水溶液，該第三硫酸水溶液的濃度高於該第二硫酸水溶液。如此，該第一硫酸水溶液可以再次用於洗脫吸附於該廢樹脂上的草酸根離子，可以減少新配製的第一硫酸水溶液的用量。

本發明的銦的回收方法，其中，該硫酸水溶液較佳為濃度為25 ~40重量%的硫酸水溶液。如此，藉由使用合適濃度的硫酸水溶液，可以有效去除該廢樹脂上的草酸根離子，並可以與該廢樹脂上的草酸銦錯離子有效形成附著於該廢樹脂表面的草酸銦。

本發明的銦的回收方法，其中，該廢樹脂與該硫酸水溶液的體積比較佳為1：2~1：4。如此，藉由使用合適體積的硫酸水溶液，可以有效去除該廢樹脂上的草酸根離子，並可以與該廢樹脂上的草酸銦錯離子有效形成附著於該廢樹脂表面的草酸銦。

本發明的銦的回收方法，其中，較佳於60~70℃的溫度下酸浸該廢樹脂1小時。如此，藉由於合適的溫度、時間下以該硫酸水溶液酸浸該廢樹脂，可以有效去除該廢樹脂上的草酸根離子，並可以與該廢樹脂上的草酸銦錯離子有效形成附著於該廢樹脂表面的草酸銦。

本發明的銦的回收方法，其中，該固相殘餘物與水的體積比較佳為1：2~1：4。如此，可以有效洗去附著於該廢樹脂表面的草酸銦，使草酸銦懸浮於該水洗液上。

本發明的銦的回收方法，其中，係可以藉由電解該水洗液所產生的氧氣，以去除該水洗液中的草酸。舉例而言，工者可以將該水洗液置入一電解槽中，以進行恆流電解。如此，可以確保電解過程中的氧氣產量，以有效去除該水洗液中的草酸。

本發明的銦的回收方法，其中，該電解槽中可以設有一陽極電極及一陰極電極，且該陽極電極及該陰極電極可以為一石墨電極或一鉛電極。如此，該些電極不會參與該電解反應，亦不會被該水洗液溶解而產生雜質。

本發明的銦的回收方法，其中，能夠以3~5V的電壓、8~12A的電流進行恆流電解1~5小時，以產生氧氣；較佳地，係以4~5V的電壓、10A的電流進行恆流電解4~5小時。如此，可以確保電解過程中的氧氣產量，以有效去除該水洗液中的草酸。

〔本發明〕

1:電解槽

2:電極組

21:陽極電極

22:陰極電極

E:直流電源

S1:酸浸步驟

S2:水洗步驟

S3:氧化步驟

S4:沉澱步驟

S5:回收步驟

S51:氧化次步驟

S52:調整次步驟

〔第1圖〕本發明之第一實施例的銦的回收方法的流程圖。

〔第2圖〕用以實施第一實施例的銦的回收方法的電解裝置之示意圖。

〔第3圖〕本發明之第二實施例的銦的回收方法的流程圖。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式作詳細說明；此外，在不同圖式中標示相同符號者視為相同，會省略其說明。

請參照第1圖所示，本發明之第一實施例的銦的回收方法可以包含：一酸浸步驟S1、一水洗步驟S2、一氧化步驟S3及一沉澱步驟S4，藉此可以自用於處理含銦蝕刻廢液的市售陰離子交換樹脂回收以氫氧化銦(indium(III)hydroxide，In(OH)₃)形式的銦。

詳而言之，前述之用於處理含銦蝕刻廢液的市售陰離子交換樹脂可以為DIAION^TM PA418樹脂、DIAION^TM WA20樹脂或AmberLite^TM IRA67等，為便於後續說明，係將該陰離子交換樹脂簡稱為〝廢樹脂〞，在經處理該含銦蝕刻廢液之後，該廢樹脂上吸附有草酸銦錯離子(indium(III)oxalate complex ion，In(C₂O₄)₃ ^3-)及草酸根離子(oxalate ion，C₂O₄ ^2-)。

於該酸浸步驟S1中，工者係以一硫酸(sulfuric acid，H₂SO₄)水溶液酸浸該廢樹脂，經過濾後可以形成一酸浸液及一固相殘餘物，此時，吸附於該廢樹脂上的草酸銦錯離子及草酸根離子均會被該硫酸水溶液解離所產生的硫酸根離子(sulfate ion，SO₄ ^2-)置換而溶解於該酸浸液中，並分別依下列化學反應式式一、式二與該硫酸根水溶液解離所產生的氫離子(hydrogen ion，H⁺)反應而形成草酸銦(indium(III)oxalate，In₂(C₂O₄)₃)及草酸(oxalic acid，H₂C₂O₄)。

2(In(C ₂ O ₄)₃ ^3-)+6H ⁺ → 3H ₂ C ₂ O ₄+In ₂(C ₂ O ₄)₃(式一)

(C ₂ O ₄)^2-+2H ⁺ → H ₂ C ₂ O ₄(式二)

值得注意的是，依上述化學反應式式一所形成的草酸銦會再次附著於該廢樹脂的表面，而與該廢樹脂共同形成該固相殘餘物，依上述化學反應式式一、式二所形成的草酸則會溶解於該酸浸液中，而可以藉由過濾(例如使用15~300目的過濾網而與該固相殘餘物分離。

工者可以依據需求選用合適濃度的硫酸水溶液，例如選用濃度為20~40%的硫酸水溶液(即，將200~400g的硫酸溶解於水中，以形成1L的硫酸水溶液)；或者依據需求調整該廢樹脂與該硫酸水溶液的體積比，例如將該廢樹脂與該硫酸水溶液的體積比調整為1：1~1：4之間。

又，工者亦可以依據需求調整該酸浸步驟S1的溫度及時間，以提升酸浸的效果，例如可以選擇於50~70℃的溫度下酸浸該廢樹脂1~3小時，此為本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以理解，於此不加以贅述。

於該水洗步驟S2中，工者可以在去除該酸浸液之後，以水清洗該固相殘餘物，以得一水洗液，此時，附著於該廢樹脂的表面的草酸銦除了會懸浮於該水洗液上之外，部分的草酸銦亦會溶於該水洗液中，而在該酸浸步驟S1中尚未完全去除而附著於該廢樹脂的表面的草酸亦會溶於該水洗液中；換言之，該水洗液中包含草酸銦及草酸。

於該水洗步驟S2中，工者亦可以依據需求調整該固相殘餘物與水的體積比，例如將該固相殘餘物與水的體積比調整為1：1~1：4。

於該氧化步驟S3中，工者係去除該廢樹脂，並將氧氣通入該水洗液中，使該水洗液中的草酸可以依下列化學反應式式三形成二氧化碳而逸散，藉此去除該水洗液中的草酸，而獲得一草酸銦水溶液。

H ₂ C ₂ O ₄+O ₂ → 2CO ₂+H ₂ O(式三)

將氧氣通入該水洗液中的方法不限，例如可以藉由高壓氧氣瓶將氧氣通入該水洗液中，或者，亦可以電解該水洗液，以於該水洗液中產生氧氣，藉此去除該水洗液中的草酸。

舉例而言，工者可以將該水洗液置入如第2圖所示之電解裝置中，該電解裝置可以包含一電解槽1及一電極組2，該電極組2包含一陽極電極21及一陰極電極22，該陽極電極21及該陰極電極22分別設置於該水洗液中，該陽極電極21連接一直流電源E的正極，且該陰極電極22連接該直流電極E的負極。該陽極電極21、該陰極電極22的材質不限，僅須注意要選擇不會參與該電解反應，亦不會因為設置於該水洗液中而產生雜質的材質即可，舉例而言，該陽極電極21及該陰極電極22可以選擇為一石墨電極或一鉛電極。

在該電解裝置設置完成後，工者即可以開啟該直流電源E，以進行恆流電解(constant current electrolysis)。此時，該電解反應於該陽極電極21處的半反應式(half equation)係如下列化學反應式式四所示。

該電解反應於該陰極電極22處的半反應式係如下列化學反應式式五所示。

2H ₂ O+2e ^- → H ₂+2OH ^-(式五)

該電解反應的全反應式(cell equation)則如下列化學反應式式六所示。

2H ₂ O → 2H ₂+O ₂(式六)

如此，在該電解反應中所產生的氧氣即可以與該水洗液中的草酸反應而形成二氧化碳，進而去除該水洗液中的草酸。依據法拉第電解定律(Faraday's law of electrolysis)可以得知，於恆流電解反應中，所使用的電流大小會與所需的電解時間呈現反比，故工者可以依據需求，調整該恆流電解反應的電流大小與電解時間，舉例而言，工者可以選擇以3~5V的電壓、8~12A的電流進行恆流電解1~5小時，以產生氧氣。

於該沉澱步驟S4中，係於該草酸銦水溶液中加入一鹼液，使該草酸銦水溶液中的草酸銦可以依下列化學反應式式七形成氫氧化銦(indium(III)hydroxide，In(OH)₃)沉澱物，而殘餘的上清液則可以排出。

In ₂(C ₂ O ₄)₃+6OH ^- → 2In(OH)₃+3(C ₂ O ₄)^2-(式七)

工者可以選用於水中較容易解離出氫氧根離子(hydroxide ion，OH^-)的強鹼所配製的鹼液，進而減少該鹼液的用量，舉例而言，該鹼液可以選擇為一碳酸鈉(sodium carbonate，Na₂CO₃)水溶液、一氫氧化鈉(sodium hydroxide，NaOH)水溶液或一氫氧化鉀(potassium hydroxide，KOH)水溶液。

再請參照第3圖所示，為了可以進一步降低銦的回收成本，本發明之第二實施例的銦的回收方法可以另包含一回收步驟S5，係將該酸浸步驟S1所產生的副產物(即，該酸浸液)回收再利用。

詳而言之，工者可以收集該酸浸液，並同樣藉由通入氧氣以去除該酸浸液中的草酸，如此即會形成另一硫酸水溶液。為便於說明，將該酸浸步驟S1中用於酸浸該廢樹脂的硫酸水溶液稱為〝第一硫酸水溶液〞，並將該回收步驟S5中經去除草酸所形成的硫酸水溶液稱為〝第二硫酸水溶液〞，而工者可以視需求，直接將該第二硫酸水溶液回收並用作為該酸浸步驟S1的第一硫酸水溶液，或者進一步調整該第二硫酸水溶液中的硫酸根濃度，而再度形成可以用於該酸浸步驟S1的第一硫酸水溶液。

該回收步驟S5可以包含一氧化次步驟S51，係將氧氣通入該酸浸液中，如前所述，可以藉由高壓氧氣瓶將氧氣通入該酸浸液中，或者，藉由電解該酸浸液，以於該酸浸液中產生氧氣，藉此去除該酸浸液中的草酸。

電解該酸浸液所使用的電解裝置，亦可以選用如第2圖所示之電解裝置，選用的該陽極電極21及該陰極電極22亦可以選擇為該石墨電極或該鉛電極，且可以選擇以3~5V的電壓、8~12A的電流進行恆流電解1~5小時，以產生氧氣。

若是所形成的第二硫酸水溶液的硫酸根濃度不足，則可以再進行一調整次步驟S52，係可以測量該第二硫酸水溶液的硫酸根濃度，再於該第二硫酸水溶液中加入一第三硫酸水溶液，該第三硫酸水溶液的硫酸根濃度高於該第二硫酸水溶液的硫酸根濃度，以形成該第一硫酸水溶液。

為證實依第一實施例的的銦的回收方法確實可以形成氫氧化銦沉澱物，且殘餘的上清液中則幾乎不含銦，遂選用包含4.10%的銦、0.27%的錫及11.97%的草酸的廢樹脂進行以下試驗：

(A)酸浸步驟S1的體積比的調整

本試驗係取1kg的廢樹脂，以如第1表所示的體積比，混合該廢樹脂與濃度為25重量%的硫酸水溶液，於60℃的溫度下酸浸1小時之後，分析所獲得的酸浸液中的成分。

請參照第1表所示，以介於1：1~1：4之間的廢樹脂與硫酸水溶液的體積比均可以有效溶出該廢樹脂上的錫及草酸，而銦則仍附著於該廢樹脂的表面(第A1~A4組)，其中以介於1：2~1：4之間的體積比的效果為佳(第A2~A4組)。

(B)酸浸步驟S1的硫酸水溶液的濃度的調整

本試驗係取1kg的廢樹脂，以1：2的體積比混合該廢樹脂與如第2表所示的硫酸水溶液，於60℃的溫度下酸浸1小時之後，分析所獲得的酸浸液中的成分。

請參照第2表所示，以濃度介於20~35重量%之間的硫酸水溶液均可以有效溶出該廢樹脂上的錫及草酸，而銦則仍附著於該廢樹脂的表面(第B1~B4組)，其中以濃度介於25~35重量%之間的硫酸水溶液的效果為佳(第B2~B4組)。

(C)酸浸步驟S1的反應溫度的調整

本試驗係取1kg的廢樹脂，以1：2的體積比混合該廢樹脂與濃度為25重量%的硫酸水溶液，於如第3表所示的溫度下酸浸1小時之後，分析所獲得的酸浸液中的成分。

第3表、本試驗各組酸浸液中的成分分析結果

請參照第3表所示，以介於50~70℃之間的反應溫度均可以有效溶出該廢樹脂上的錫及草酸，而銦則仍附著於該廢樹脂的表面(第C1~C3組)，其中以介於60~70℃之間的反應溫度的效果為佳(第C2~C3組)。

(D)水洗步驟S2的體積比的調整

本試驗係取前述第C2組的固相殘餘物，以如第4表所示的體積比，混合該固相殘餘物與水，並且於水洗之後，先收集懸浮於該水洗液上的草酸銦粉末，再去除該水洗液，並分析殘留的廢樹脂中的成分。

¹：N.D.：未檢出(not detected)。

請參照第4表所示，以介於1：1~1：4之間的固相殘餘物與水的體積比均可以有效洗去附著於該廢樹脂的表面的銦(第D1~D4組)，其中以介於1：2~1：4之間的體積比的效果為佳(第D2~D4組)。

此外，另分析前述第D2組的水洗液，其中銦的含量為131.2ppm、錫的含量為1.5ppm，且草酸的含量為4,229ppm(即，每公升的水洗液含131.2mg的銦、1.5mg的錫及4,229mg的草酸)，顯示僅存少量的草酸銦溶解於該水洗液中，大部分的銦均已以草酸銦粉末的形式懸浮於該水洗液上。

(E)氧化步驟S3的電解時間的調整

本試驗係取前述第D2組的水洗液，置於如第2圖所示之電解裝置的電解槽1中，以該石墨電極作為該陽極電極21，並以該石墨電極作為該陰極電極22，以4V的電壓、10A的電流進行恆流電解如第5表所示的時間，分析所獲得的草酸銦水溶液中的成分。

第5表、本試驗各組草酸銦水溶液中的成分分析結果

請參照第5表所示，以介於1~5小時之間的電解時間均可以有效去除該水洗液中的草酸(第E1~E5組)，其中以介於4~5小時之間的電解時間的效果為佳(第E4~E5組)。

(F)氧化步驟S3的電解電壓的調整

本試驗係取前述第D2組的水洗液，置於如第2圖所示之電解裝置的電解槽1中，以該石墨電極作為該陽極電極21，並以該石墨電極作為該陰極電極22，以如第6表所示的電壓、10A的電流進行恆流電解4小時，分析所獲得的草酸銦水溶液中的成分。

請參照第6表所示，以介於3~5V之間的電壓均可以有效去除該水洗液中的草酸(第F1~F3組)，其中以介於4~5V之間的電壓的效果為佳(第F2~F3組)。

(G)氧化步驟S3的電極的調整

本試驗係取前述第D2組的水洗液，置於如第2圖所示之電解裝置的電解槽1中，以該鉛電極作為該陽極電極21，並以該鉛電極作為該陰極電極22，以4V的電壓、10A的電流進行恆流電解4小時，分析所獲得的草酸銦水溶液中的成分。

第7表、本試驗各組草酸銦水溶液中的成分分析結果

請參照第7表所示，以該鉛電極作為該陽極電極21及該陰極電極22亦可以有效去除該水洗液中的草酸(第G1組)。

(H)沉澱步驟S4的鹼液的選擇

本試驗係取前述第F2組的草酸銦水溶液，分別加入如第8表所示的鹼液(濃度均為45%)，使該草酸銦水溶液中的草酸銦形成氫氧化銦(indium(III)hydroxide，In(OH)₃)沉澱物，收集殘餘的上清液，並分析該上清液中的成分。

¹：N.D.：未檢出(not detected)。

請參照第8表所示，無論是以碳酸鈉水溶液、氫氧化鈉水溶液或氫氧化鉀水溶液，均可以有效沉澱該草酸銦水溶液中的草酸銦(第H1~H3 組)。

接著，為證實依第二實施例的的銦的回收方法中的回收步驟S5確實可以獲得能夠用於該酸浸步驟S1的硫酸水溶液(即，第一硫酸水溶液)，遂進行以下試驗：

(I)氧化次步驟S51的電解時間的調整

本試驗係取前述第C2組的酸浸液，置於如第2圖所示之電解裝置的電解槽1中，以該石墨電極作為該陽極電極21，並以該石墨電極作為該陰極電極22，以4V的電壓、10A的電流進行恆流電解如第9表所示的時間，分析所獲得的第二硫酸水溶液中的成分。

請參照第9表所示，以介於1~5小時之間的電解時間均可以有效去除該酸浸液中的草酸(第I1~I5組)，其中以介於4~5小時之間的電解時間的效果為佳(第I4~I5組)。

(J)氧化次步驟S51的電解電壓的調整

本試驗係取前述第C2組的酸浸液，置於如第2圖所示之電解裝置的電解槽1中，以該石墨電極作為該陽極電極21，並以該石墨電極作為該陰極電極22，以如第10表所示的電壓、10A的電流進行恆流電解4小時，分析所獲得的第二硫酸水溶液中的成分。

請參照第10表所示，以介於3~5V之間的電壓均可以有效去除該酸浸液中的草酸(第J1~J3組)，其中以介於4~5V之間的電壓的效果為佳(第J2~J3組)。

(K)氧化次步驟S51的電極的調整

本試驗係取前述第C2組的酸浸液，置於如第2圖所示之電解裝置的電解槽1中，以該鉛電極作為該陽極電極21，並以該鉛電極作為該陰極電極22，以4V的電壓、10A的電流進行恆流電解4小時，分析所獲得的第二硫酸水溶液中的成分。

請參照第11表所示，以該鉛電極作為該陽極電極21及該陰極電極22亦可以有效去除該酸浸液中的草酸(第K1組)。

(L)調整次步驟S52的濃度的調整

本試驗係取1kg的廢樹脂(包含4.10%的銦、0.27%的錫及11.97%的草酸)，以1：2的體積比混合該廢樹脂與如第2表所示的硫酸水溶液，於60℃的溫度下酸浸1小時之後，分析所獲得的酸浸液中的成分。其中，第12表所載第L4組所使用的硫酸水溶液係為新鮮配製的硫酸水溶液(濃度為25重量%)。

請參照第12表所示，以硫酸根濃度介於200~300g/L之間的硫酸水溶液均可以有效溶出該廢樹脂上的錫及草酸，而銦則仍附著於該廢樹脂的表面(第L1~L3組)，且效果與新鮮配製的濃度為25重量%的硫酸水溶液的效果無異(第L4組)。

綜上所述，本發明的銦的回收方法，係以該硫酸水溶液酸浸該廢樹脂，不僅可以有效洗脫吸附於該廢樹脂上的草酸根離子，更可以與該廢樹脂上的草酸銦錯離子共同形成附著於該廢樹脂的表面的草酸銦，因此在以水清洗之後，即可以獲得懸浮於該水洗液上的草酸銦；而針對少量溶於該水洗液中的草酸銦，則可以在以氧化法去除該水洗液中的草酸之後，利用該鹼液所提供的氫氧根離子而以氫氧化銦沉澱物的形式沉出，相較於習知使用鹽酸來進行洗脫，本發明的銦的回收方法僅需少量的硫酸水溶液作為輔料，亦無需多次的重複洗脫，因而更可以降低人工成本及操作成本，為本發明之功效。

再且，本發明的銦的回收方法，係於以該硫酸水溶液酸浸該廢樹脂之後，收取酸浸該廢樹脂所得的酸浸液，續去除該酸浸液中的草酸，即能夠獲得可以再次用於洗脫吸附於該廢樹脂上的草酸根離子的硫酸水溶液，可以減少新配製的硫酸水溶液的用量，達成降低銦的回收成本之功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當包含後附之申請專利範圍所記載的文義及均等範圍內之所有變更。又，上述之數個實施例能夠組合時，則本發明包含任意組合的實施態樣。

S1:酸浸步驟

S2:水洗步驟

S3:氧化步驟

S4:沉澱步驟

Claims

一種銦的回收方法，包含：提供一廢樹脂，該廢樹脂吸附有一草酸銦錯離子及一草酸根離子；於50~70℃的溫度下以一硫酸水溶液酸浸該廢樹脂1~3小時，以形成一酸浸液及一固相殘餘物，該硫酸水溶液為濃度為20~40重量%的硫酸水溶液，該廢樹脂與該硫酸水溶液的體積比為1：1~1：4；以水清洗該固相殘餘物，以得一水洗液及懸浮於該水洗液上的草酸銦，該固相殘餘物與水的體積比為1：1~1：4，該水洗液包含草酸銦及草酸；將氧氣通入該水洗液，以去除該水洗液中的草酸，以形成一草酸銦水溶液；及於該草酸銦水溶液中加入一鹼液，以沉出氫氧化銦，該鹼液為一碳酸鈉水溶液、一氫氧化鈉水溶液或一氫氧化鉀水溶液。
如請求項1之銦的回收方法，其中，該硫酸水溶液為濃度為25~40重量%的硫酸水溶液。
如請求項1之銦的回收方法，其中，該廢樹脂與該硫酸水溶液的體積比為1：2~1：4。
如請求項1之銦的回收方法，其中，係於60~70℃的溫度下酸浸該廢樹脂1小時。
如請求項1之銦的回收方法，其中，該固相殘餘物與水的體積比為1：2~1：4。
如請求項1之銦的回收方法，其中，係藉由電解該水洗液所產生的氧氣，以去除該水洗液中的草酸。
如請求項6之銦的回收方法，其中，將該水洗液置入一電解槽中，以進行恆流電解。
如請求項7之銦的回收方法，其中，該電解槽中設有一陽極電極及一陰極電極，該陽極電極及該陰極電極為一石墨電極或一鉛電極。
如請求項7之銦的回收方法，其中，以3~5V的電壓、8~12A的電流進行恆流電解1~5小時，以產生氧氣。
如請求項9之銦的回收方法，其中，以4~5V的電壓、10A的電流進行恆流電解4~5小時。
如請求項1之銦的回收方法，其中，係以一第一硫酸水溶液酸浸該廢樹脂，以形成該酸浸液，且該銦的回收方法另包含：收集該酸浸液，將氧氣通入該酸浸液，去除該酸浸液中的草酸，以形成一第二硫酸水溶液。
如請求項11之銦的回收方法，其中，係藉由電解該酸浸液所產生的氧氣，以去除該酸浸液中的草酸。
如請求項12之銦的回收方法，其中，將該酸浸液置入一電解槽中，以進行恆流電解。
如請求項13之銦的回收方法，其中，該電解槽中設有一陽極電極及一陰極電極，該陽極電極及該陰極電極為一石墨電極或一鉛電極。
如請求項13之銦的回收方法，其中，以3~5V的電壓、8~12A的電流進行恆流電解1~5小時，以產生氧氣。
如請求項15之銦的回收方法，其中，以4~5V的電壓、10A的電流進行恆流電解4~5小時。
如請求項11之銦的回收方法，另包含：於該第二硫酸水溶液中加入一第三硫酸水溶液，以形成該第一硫酸水溶液，該第三硫酸水溶液的濃度高於該第二硫酸水溶液。