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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2014.04.014熔鹽電解法制備高純鋼高遠，朱劉(廣東先導稀材股份有限公司先進材料研究院，廣東清遠511517)摘要：以還原ITO廢料得到的鋼錫合金為原料，氯化鋼和氯化鋅的混合鹽為電解質，采用熔鹽電解法經(jīng)過兩次電解，可以制備出純度達到4N5的高純鋼，相對于濕法電解工藝，產(chǎn)率捉高至少2倍，且工藝過程不產(chǎn)牛廢水。關鍵詞：高純鋼；熔鹽電解；ITO廢靶材；鋼錫合金中圖分類號：TN304.057文獻標志碼：A文章編號：1007-7545(2014)04-000
2、0-00PreparationofHigh-purityIndiumbyMoltenSaltElectrolysisGAOYuan,ZHULiu(ResearchDepartmentofAdvancedMaterials,GuangdongFirstRareMaterialsCo.Ltd.,Qingyuan510517,Guangdong,China)Abstract:Withindium-tinalloyscrapreducedfromwasteITOtargetasrawmaterial,mixedindi
3、umchlorideandzincchloridesaltaselectrolyte,indiumwithpurityof4N5waspreparedaftertwiceelectrolysisbymoltensaltelectrolysis.Incomparisonwiththeconventionalaqueouselectrolysis,theproductivityoftheprocessunderstudyisimprovedatleasttwicewithnowastewateroutlet.Key
4、words:high-purityindium;moltensaltelectrolysis;wasteITOtarget;indium-tinalloy高純鋼⑴主要用于發(fā)光二極管、激光管、液晶顯示及液晶攝像管。ITO靶材⑵濺射鍍膜利用率一?般僅約60%,余為廢靶，同時在靶材生產(chǎn)過程中還產(chǎn)生邊如料、切屑等，皆成為制取再生鋼的資源。ITO靶材占鋼消費總最的75%以上，每年高達千噸以上，因此廢靶材是最重要的鋼再生資源，廢靶材回收鋼的數(shù)最和成木也是制約鋼交易和鋼價的一個重要因素。ITO靶材是由90%氧化鋼和10%氧化
5、錫組成的氧化物燒結體，要有效回收其廢料中的鋼，可利用鋼與錫性質的差異，主要有以下幾種方法”】。1)酸溶廢靶材：使和SnO2溶解進入溶液，然后用鋼板置換出溶液屮的錫，再用鋁板置換出溶液屮的輒得到粗鋼。粗鋼經(jīng)電解精煉生產(chǎn)高純鋼。此法溶解作業(yè)時由于錫化物呈膠態(tài)沉淀物，不易過濾，且過程成木不低。2)堿溶廢靶材：高溫下與堿作用使廢靶材屮S11O2生成易溶于水的Na2SnO3^K2SnO3,溶解后IgCh殘留在滋屮，再用常規(guī)法提鋼。該方法的缺點是錫的分離不徹底。仍有約40%留于堿溶渣小。3)高溫還原電解：將廢靶于高溫下用氫
6、氣或碳還原成鋼錫合金⑹，而麻將得到的鋼錫侖金利用氧化一還原電勢的差異進行二次溶液電解分離。以還原所得的鋼錫合金為第一次電解的陽極，第一次電解產(chǎn)物為第二次電解的陽極。兩次電解均用鈦板為陰極，硫酸鹽溶液為電解質。通過二次電解可進一步分離雜質，得到純度4N(99.99%)的金屬鋼。該工藝存在電解海綿釧容易氧化、過程復雜、產(chǎn)率低，并且產(chǎn)生人最廢水，費用高等問題。針對上述問題，我們以高溫還原ITO廢料得到的鋼錫合金為原料，采用熔鹽電解，合金為電解陽極，石墨為陰極，氯化鋼和氯化鋅(InCl+ZnCl2)熔鹽為電解質，經(jīng)過兩
7、次電解，可以制備出純度達到4N5(99.995%)的高純鋼，相對于濕法電解工藝，產(chǎn)率提高2倍，材料回收率明顯提高，且過程無廢水產(chǎn)生，成本明顯降低。1試驗原料和方法以ITO廢料經(jīng)過高溫碳還原的鈕錫合金為原料，含錫9.5%,其余主要雜質含量(gg/g)：6297、Ag878>Mo2、Sb8.Ni41>Zn55、Fe21>As14、AllkT19、Pb20。。采用兩步熔鹽電解法分離提純制備高純鈕。第一步電解主耍是分離出錫，第二步以第一步的M收鋼為原料進一步熔鹽電解提純，兩步工藝是一樣的。熔鹽電解裝置主耍由電解槽(石墨
8、)、加熱器、直流電源以及陽極料舟等組成，陰極為電解槽槽體，需要分離提純的錮錫合金裝入糾關浸入電解質，通過導體引出接陽極，通入電流后，合金中的鈕不斷進入電解質中，高純的鋼從陰極析出，合金和電解高純鋼不斷從加料口和出料口補充、收集，實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。收稿日期：2013-10-14基金項目：廣東省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)核心技術攻關項冃(2011A032304002)作者簡介：高遠(1970-),男，安徽
