铟回收工艺过程-「铟回收价格」

作者:admin2020-10-09 15:12 人观看 0人评论
 
铟回收价格研究提出了一种创新工艺,铟回收工艺用于从废铟锡氧化物(ITO)靶中分离和回收铟和锡。首先使用浓HCl溶解ITO,然后将浸提液蒸馏以回收HCl并使铟和锡离子结晶。接下来,将获得的晶体在回流下转移至氯化亚锡2溶液中以除去结晶水。通过简单地分馏混合物,可以在一次操作中分离无水氯化铟,四氯化锡和氯化亚锡2。的InCl的回收价格3是约纯度约为99.6%。99.8%,而约回收到98.0%的氯化亚锡4,纯度为约2。99.7%。回收价格和纯度均是迄今为止报道的最高值。由于此过程中使用的所有试剂都是经过精心设计的,因此几乎所有试剂都可以重复使用。这是有效回收铟靶材材的环保,经济和实用的工艺。氧化铟锡(ITO)是一种导电固体,具有透明和无色的特征。ITO出色的导电性,光学透明性和热反射性使其成为平板显示器,1-6个太阳能电池,7-9个有机发光二极管,10,11防静电涂层,12电磁屏蔽,13等。ITO的配置消耗了全球约65%的铟生产,而大多数ITO用于显示器的涂层材料。铟靶材由质量比为10wt%,5wt%或3wt%SnO2的In2O3和SnO2组成。通过溅射铟靶材来合成14个ITO膜。根据美国地质调查局,在溅射过程中,只有15%的ITO被用于制造LCD。15平面目标的目标利用率(TU)为。30%,16,17,而旋转目标的TU约为70-80%。
 
 
 
显然,应该回收用过的ITO目标。当然,通过将用过的靶材研磨成细粉并将其与新鲜的ITO粉剂混合,可以轻松地回收这些靶材以生产新的ITO层。但是,由于对铟,镓和氧化锌(IGZO)的需求不断增长,因此将铟与用过的铟靶材标分离仍然具有重要的意义,19,20铜,铟,镓,和硒(CIGS),等21IGZO,更好的半导体材料,其被认为是用于下一代平板显示器的最有前途的薄膜晶体管,具有用于替换ITO所示的巨大潜力。22,23目前,主要有五种从铟靶材中分离和回收铟的工艺:真空氯化分离,24,25真空碳化还原,26溶剂萃取分离,27-29离子交换,30,31和生物冶金分离。32在我们先前的研究中,利用HCl气体在373K下与In2O3和SnO2反应60分钟,以获得InCl3和氯化亚锡4。25反应产物(氯化亚锡4和InCl3)分别通过蒸发在氮气气氛中在573K和673K下循环。他等。通过在1Pa下于1223K下碳(50wt%)还原30分钟,可回收26种ITO,并且可以在冷凝温度附近选择性回收纯铟。杨等。27分别研究了使用萃取剂cyanex923,cyanex272,TBP和D2EHPA在盐酸和硫酸溶液中回收铟的工艺。回收了99重量%的铟,纯度为约90%。Swain等。28号报告了使用cyanex萃取剂272.28对锡(纯度为99%)的锡的回收价格为97.78%。LópezDíaz-Pavón等。31用阳离子交换树脂LewatitK-2621分离铟和锡。东等。通过添加希瓦氏菌回收32种铟将藻类浸入浸出的溶液中以浓缩铟680次。不幸的是,上述所有这些工艺都有其自身的缺点,即真空氯化分离具有较低的回收价格并且在高温下操作,真空碳化还原过程甚至在更高的温度和低压下操作;溶剂萃取消耗大量的水和有机试剂;离子交换和生物冶金很难大规模进行。
 
 
 
基于此铟回收工艺迫切需要一种创新的可持续工艺来有效地分离和回收铟和锡。在这项研究中,已开发出一种可扩展,经济且可持续的工艺,即溶解-蒸馏-脱水-分离(铟)。InCl3的回收价格和纯度氯化亚锡4和氯化亚锡4是迄今为止报道最多的,表明该工艺在实际应用中非常有前途。的分离和回收过程如方案1所示。该过程可分为四个步骤:溶解,蒸馏或结晶,脱水和分馏。首先,将用过的ITO粉完全用HCl溶解,然后将浸出的溶液蒸馏,以获得金属氯化物水合物晶体。接着,将晶体脱水通过脱水剂(即,的氯化亚锡2在回流下)。最后,将所得溶液分级分离以分离无水InCl3,氯化亚锡4和氯化亚锡2。。对于典型的分离和回收过程,首先将ITO目标粉末用浓HCl溶解,然后将ITO中的铟和锡氧化物溶解到浸出溶液中。蒸馏过程在配有油浴和真空泵的旋转蒸发仪中进行。蒸馏后,将氯化铟和氯化锡水合物的混合物留在烧瓶底部。然后将混合的水合物转移到烧瓶中,随后添加适量的氯化亚锡2以进行脱水。由于脱水过程需要回流氯化亚锡2,因此该烧瓶配有冷凝器-Allihn型和普通话加热器。在此步骤中,氯化铟和氯化锡水合物中的结晶水与氯化亚锡2反应,将无水InCl3和氯化亚锡4留在溶液中。众所周知,无水氯化亚锡4在室温下为液体。无水InCl3在氯化亚锡4和氯化亚锡2中都没有/几乎没有溶解度,而氯化亚锡4在氯化亚锡2溶液中有相当大的溶解度。
 
由于真空氯化分离和真空碳化还原过程在高温(1000–1300K)和高真空度(例如1Pa)下运行,铟回收价格因此需要更复杂的设备,并且主要用于回收废物中的铟和锡液晶显示器。在此工艺与溶剂萃取和离子交换工艺之间进行了比较,以证明铟工艺在从铟靶材中分离和回收铟和锡方面的优越性。根据先前的报告进行了评估,以实验室规模通过溶剂萃取,离子交换和铟工艺回收1kg铟靶材。如表4所示,该表汇总了有关次生废物的信息能耗(表S6,ESI),产品(表S7,ESI?)和试剂消耗(表S8,ESI?))。显然,铟工艺消耗的能源,试剂更少,产生的次生废物最少,回收价格和产品纯度最高。在溶剂萃取过程中,铟回收价格将铟被分离和回收,大量化学药品(萃取剂,稀释剂,汽提试剂)和水被消耗掉,产生了大量的二次废物。萃取剂不算作次要废物,因为它们可以多次使用。铟和锡都可以在离子交换过程中以较低的回收价格和纯度进行分离和回收,同时消耗了大量的化学物质(萃取剂,离子液体,溶剂和树脂)和水,最终成为二次废物。相比之下,铟流程仅需要通用设备,这使其易于扩展。基于这些,可以肯定地说铟流程是一种可扩展,经济且可持续的工艺。
 




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