处理氧化锡铟刻蚀废液的方法技术

本公开提供一种处理氧化锡铟刻蚀废液的方法，所述氧化锡铟刻蚀废液包含盐酸、醋酸、锡离子、铟离子和水，所述方法包括以下步骤：蒸馏刻蚀废液，得到包含盐酸和醋酸的馏出液和包含锡离子和铟离子的蒸馏后液；使蒸馏后液中的锡离子与硫离子反应生成沉淀从溶液中除去锡离子，得到含有铟离子的沉淀后溶液；和将沉淀后溶液电解得到粗铟。通过所述方法，使得废液中的有价值物如盐酸、醋酸和铟得到了回收再利用。

Method for treating waste liquid of indium tin oxide etching

The invention provides a method for processing indium tin oxide etching waste liquid, the indium tin oxide etching waste liquid containing hydrochloric acid, acetic acid, tin ion, indium ions and water, wherein the method comprises the following steps: etching waste liquid by distillation, containing hydrochloric acid and acetic acid distillate and containing tin and indium ions from the distillation sub after the liquid; made of tin ions and sulfur ions generated after distillation liquid precipitation of tin ions were removed from solution, containing indium ion deposition solution; and depositing solution after electrolysis to obtain crude indium. By the method, valuable substances in the waste liquid, such as hydrochloric acid, acetic acid and indium, are recovered and utilized.

【技术实现步骤摘要】
处理氧化锡铟刻蚀废液的方法
本公开涉及处理刻蚀废液的综合利用方法，特别是处理氧化锡铟半导体透明导电膜(ITO)刻蚀废液的方法。
技术介绍
氧化锡铟半导体透明导电膜(ITO)主要用于例如薄膜场效应晶体管液晶显示器(TFT-LCD)、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)等中，需要使用刻蚀液通过掩膜湿法对ITO进行刻蚀，以得到需要的图案。ITO刻蚀液包括盐酸和醋酸的水溶液，刻蚀过程会产生大量的刻蚀废液，其呈酸性，含有显著量的盐酸和醋酸。目前对于ITO刻蚀废液，主要利用碱如氢氧化钙或者碳酸钙等进行中和处理，但是这种方法不仅浪费废液中的酸资源，而且会产生大量的废水，进一步造成环境负担；同时作为ITO靶材制作原料的铟也无法得到回收，稀有金属铟不但价格昂贵而且存量少，据统计全球铟储量仅为5万吨，且可开采的仅占其中的50％，而每年消耗量在1700吨以上。因此，铟的回收再利用对于资源保护有重要意义。
技术实现思路
因此，需要提供一种处理氧化锡铟刻蚀废液的方法，所述方法可以回收废液中的有价值物如盐酸、醋酸和金属铟。本公开的一个目的是提供一种处理氧化锡铟刻蚀废液的方法，所述方法工艺简单，可以回收废液中的有价值物如盐酸、醋酸和金属铟，从而降低生产成本，保护环境。因此，在本公开的一个方面，提供一种处理氧化锡铟刻蚀废液的方法，所述氧化锡铟刻蚀废液包含盐酸、醋酸、锡离子、铟离子和水，所述方法包括以下步骤：蒸馏刻蚀废液，得到包含盐酸和醋酸的馏出液和包含锡离子和铟离子的蒸馏后液；使蒸馏后液中的锡离子与硫离子反应生成沉淀从溶液中除去锡离子，得到含有铟离子的沉淀后溶液；和将沉淀后溶液电解得到粗铟。根据本公开的一个实施方案，所述方法还包括：对粗铟进行电解精炼，得到纯度为99重量％以上的铟。根据本公开的另一个实施方案，所述蒸馏在0.9至1个大气压和90至100℃进行。根据本公开的另一个实施方案，所述刻蚀废液含有：按重量计，5至30％的盐酸，2至10％的醋酸，60至92％的水；0.005至1％的锡离子，和0.005至2.5％浓度的铟离子；所述馏出液含有：按重量计，30至40％的盐酸，8至12％的醋酸，和38至62％的水；并且所述蒸馏后液含有：按重量计，0.01至2％的锡离子，和0.01至5％的铟离子。根据本公开的另一个实施方案，所述刻蚀废液含有：按重量计，17至22％的盐酸，4至6％的醋酸，73至79％的水，0.005至1％浓度的锡离子，和0.005至2.5％浓度的铟离子；所述馏出液含有：按重量计，30至40％的盐酸，8至12％的醋酸，和38至62％的水；并且所述蒸馏后液含有：按重量计，0.01至2％的锡离子，和0.01至5％的铟离子。根据本公开的另一个实施方案，所述馏出液与所述蒸馏后液的体积比为0.2至5。根据本公开的另一个实施方案，所述沉淀在0至2的pH下进行；并且在所述蒸馏后液的pH小于0时，继续蒸馏，且在蒸馏后液的pH大于2时，用盐酸、醋酸、硫酸和/或刻蚀废液调节所述蒸馏后液的pH使其小于或等于2。根据本公开的另一个实施方案，通过通入硫化氢气体使使蒸馏后液中的锡离子与硫离子反应0.5分钟至60分钟。根据本公开的另一个实施方案，通入的硫化氢的摩尔量为锡离子的摩尔量之比为1.1至10。根据本公开的另一个实施方案，采用铅银电极作为阳极以及纯铟电极作为阴极进行所述电解，其中电解的电流密度60至80A/m2，槽电压控制在0.15至0.3V，得到纯度为90至98重量％的粗铟。根据本公开的另一个实施方案，在所述电解精炼中，阳极采用所述粗铟，阴极采用纯铟，电解液是浓度为40至100g/L的硫酸铟水溶液，电解液的pH＝1.5至2.5，槽电压控制在0.15至0.3V，电流密度在60至80A/m2，并且电解温度控制在20至30℃。根据本公开的另一个实施方案，在所述电解液中加入氯化钠。根据本公开的另一个实施方案，将包含盐酸和醋酸的所述馏出液用于制备氧化锡铟刻蚀液。通过所述方法，使得废液中的有价值物如盐酸、醋酸和铟得到了回收再利用。具体实施方式下面将结合本公开的具体实施方案，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方案和/或实施例仅仅是本公开一部分实施方案和/或实施例，而不是全部的实施方案和/或实施例。基于本公开中的实施方案和/或实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方案和/或所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。在下面的描述，如果没有具体表明，所述的比例或百分比都按重量计，并且压力是指表压。ITO表示氧化锡铟半导体透明导电膜。在根据本公开一个方面提供的处理氧化锡铟刻蚀废液的方法中，所述氧化锡铟刻蚀废液包含盐酸、醋酸、锡离子、铟离子和水，所述方法包括以下步骤：蒸馏刻蚀废液，得到包含盐酸和醋酸的馏出液和包含锡离子和铟离子的蒸馏后液；使蒸馏后液中的锡离子与硫离子反应生成沉淀从溶液中除去锡离子，得到含有铟离子的沉淀后溶液；和将沉淀后溶液电解得到粗铟。通过上面所述的方法，回收了刻蚀废液的盐酸和醋酸，减少了用于中和的碱量，并且回收的盐酸和醋酸可用于配制新的刻蚀液；并且从溶液中除去了锡离子，通过电解得到高价值的金属铟，从而使盐酸、醋酸和铟得到了重新利用。在本公开的一个示例性实施方案中，所述方法还可以包括：对粗铟进行电解精炼，得到纯度为99重量％以上的铟，从而可以得到高纯度的铟。在本公开的另一个示例性实施方案中，所述蒸馏可以在0.9至1个大气压和90至100℃进行。利用盐酸和醋酸比水易挥发的特点，通过常减压蒸馏的方法可以快速地分离出来，因盐酸和醋酸能够腐蚀钢铁等金属材料，可在内衬聚四氟乙烯的设备中常减压蒸馏。在本公开的另一个示例性实施方案中，所述刻蚀废液含有例如：按重量计，5至30％的盐酸，2至10％的醋酸，60至92％的水；0.005至1％的锡离子，和0.005至2.5％浓度的铟离子；所述馏出液例如含有：按重量计，30至40％的盐酸，8至12％的醋酸，和38至62％的水；并且所述蒸馏后液含有：按重量计，0.01至2％的锡离子，和0.01至5％的铟离子。在本公开的再一个示例性实施方案中，所述刻蚀废液含有例如：按重量计，17至22％的盐酸，4至6％的醋酸，73至79％的水，0.005至1％浓度的锡离子，和0.005至2.5％浓度的铟离子；所述馏出液含有：按重量计，30至40％的盐酸，8至12％的醋酸，和38至62％的水；并且所述蒸馏后液含有：按重量计，0.01至2％的锡离子，和0.01至5％的铟离子。在本公开的另一个示例性实施方案中，所述馏出液与所述蒸馏后液的体积比为0.2至5。通过蒸馏，不仅回收了盐酸和醋酸，而且使得锡离子和铟离子得到了浓缩，有利于后面的沉淀。在本公开的另一个示例性实施方案中，所述沉淀可以在0至2的pH下进行，其中所述pH可以例如为0至0.9，如0至0.8，如0至0.5；并且在所述蒸馏后液的pH小于0时，可以继续蒸馏，且在蒸馏后液的pH大于2时，可以用盐酸、醋酸、硫酸和/或刻蚀废液调节所述蒸馏后液的pH使其小于或等于2。在本公开的另一个示例性实施方案中，通过通入硫化氢气体使使蒸馏后液中的锡离子与硫离子反应0.5分钟至60分钟，例如1至50分钟，如10至40分钟。这样，可以不引入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理氧化锡铟刻蚀废液的方法，所述氧化锡铟刻蚀废液包含盐酸、醋酸、锡离子、铟离子和水，所述方法包括以下步骤：蒸馏刻蚀废液，得到包含盐酸和醋酸的馏出液和包含锡离子和铟离子的蒸馏后液；使蒸馏后液中的锡离子与硫离子反应生成沉淀从溶液中除去锡离子，得到含有铟离子的沉淀后溶液；和将沉淀后溶液电解得到粗铟。

【技术特征摘要】
1.一种处理氧化锡铟刻蚀废液的方法，所述氧化锡铟刻蚀废液包含盐酸、醋酸、锡离子、铟离子和水，所述方法包括以下步骤：蒸馏刻蚀废液，得到包含盐酸和醋酸的馏出液和包含锡离子和铟离子的蒸馏后液；使蒸馏后液中的锡离子与硫离子反应生成沉淀从溶液中除去锡离子，得到含有铟离子的沉淀后溶液；和将沉淀后溶液电解得到粗铟。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：对粗铟进行电解精炼，得到纯度为99重量％以上的铟。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述蒸馏在0.9至1个大气压和90至100℃进行。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述刻蚀废液含有：按重量计，5至30％的盐酸，2至10％的醋酸，60至92％的水；0.005至1％的锡离子，和0.005至2.5％浓度的铟离子；所述馏出液含有：按重量计，30至40％的盐酸，8至12％的醋酸，和38至62％的水；并且所述蒸馏后液含有：按重量计，0.01至2％的锡离子，和0.01至5％的铟离子。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述刻蚀废液含有：按重量计，17至22％的盐酸，4至6％的醋酸，73至79％的水，0.005至1％浓度的锡离子，和0.005至2.5％浓度的铟离子；所述馏出液含有：按重量计，30至40％的盐酸，8至12％的醋酸，和38至62％的水；并且所述蒸馏后液含有：按重量计，0.01...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢勇贤，邓传峰，李佑路，贺之洋，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，合肥鑫晟光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11