一种从铜镓合金靶材中回收铜镓的装置和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111501070A(43)申请公布日2020.08.07(21)申请号202010439628.7(22)申请日2020.05.21(71)申请人广东先导稀材股份有限公司地址511517广东省清远市清新区禾云镇工业区(鱼坝公路旁)(72)发明人李康殷亮贺杰罗桂添(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202代理人颜希文(51)Int.Cl.C25C5/02(2006.01)C25C7/00(2006.01)C25C7/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种从铜镓合金靶材中回收铜镓的装置和方法(57)摘要本发明公开了一种从铜镓合金靶材中回收铜镓的装置和方法，通过钛篮对废铜镓合金靶材进行电解回收，省去了熔融浇铸处理工序，减少了金属铜镓的氧化损失，提高了回收率，简化了回收工艺。本发明的装置设有构成循环的低位槽、高位槽和电解槽，电解时，电解液循环流动，使电解液得到有效冷却，实现连续电解回收铜镓，还利用了循环流动的电解液将析出的铜粉带到电解槽末端的底部，利于回收。本发明可一步电解析出靶材中的金属铜，并使金属镓溶解在电解液中，实现铜的直接电解回收，以及铜和镓的有效分离，电流效率高达95％以上，电解析出的金属铜通过一次酸洗和一次水洗后，其纯度即可达到99％以上，铜和镓的回收率均大于98％，经济效益可观。CN111501070ACN111501070A权利要求书1/1页1.一种从铜镓合金靶材中回收铜镓的装置，其特征在于，包括低位槽、高位槽和电解槽，所述高位槽与所述电解槽连接，所述电解槽与所述低位槽连接，所述低位槽与所述高位槽连接，所述电解槽上设有阳极板和阴极板，所述电解槽上还设有与所述阳极板和阴极板接触的金属电极，所述阳极板由金属篮和放置于所述金属篮内的废铜镓合金靶材构成。2.如权利要求1所述的从铜镓合金靶材中回收铜镓的装置，其特征在于，所述电解槽的前端设有进液口，所述电解槽的后端设有溢流口和排液口，且所述溢流口设于所述排液口的上方；所述电解槽的溢流口和排液口与所述低位槽的进液口连接，所述低位槽的排液口通过循环泵与所述高位槽的进液口连接，所述高位槽的排液口与所述电解槽的进液口连接。3.如权利要求1所述的从铜镓合金靶材中回收铜镓的装置，其特征在于，所述金属篮为钛篮，所述金属电极为铜电极，所述阴极板为钛板。4.如权利要求1所述的从铜镓合金靶材中回收铜镓的装置，其特征在于，所述阳极板和阴极板的两侧设有挂耳，所述阳极板和阴极板通过其挂耳架置于所述电解槽的前端。5.如权利要求4所述的从铜镓合金靶材中回收铜镓的装置，其特征在于，所述阳极板和阴极板通过其一侧的挂耳与所述金属电极接触。6.如权利要求1所述的从铜镓合金靶材中回收铜镓的装置，其特征在于，所述电解槽的内部分设有多个槽格，相邻所述槽格之间设有挡板，所述挡板与所述电解槽的底部之间留有间距。7.如权利要求1所述的从铜镓合金靶材中回收铜镓的装置，其特征在于，所述电解槽包括用于装电解液的PVC槽体、以及设于所述PVC槽体外部的金属支撑架。8.一种从铜镓合金靶材中回收铜镓的方法，其特征在于，包括采用如权利要求1～7任一项所述的从铜镓合金靶材中回收铜镓的装置进行回收，步骤如下：(1)将废铜镓合金靶材放入钛篮内，然后将钛篮放入电解槽中作为阳极，钛板作为阴极；(2)在电解槽中加入电解液，所述电解液中含有100～200g/L的酸；(3)以200～500A/m2的电流密度进行电解，开启循环；(4)取出在电解槽末端富集的铜粉，先用稀酸洗涤，再用水洗涤，干燥，得到回收铜粉；(5)从回收铜后的电解液中回收镓。9.如权利要求8所述的从铜镓合金靶材中回收铜镓的方法，其特征在于，所述步骤(5)从回收铜后的电解液中回收镓的方法为：调节回收铜后的电解液的pH值，使电解液中的金属镓以氢氧化镓形式沉淀，再加入氢氧化钠将氢氧化镓溶解，然后以200～350A/m2的电流密度进行电解，以钛板作为阳极和阴极，得到纯度≥99.9％的金属镓。10.如权利要求9所述的从铜镓合金靶材中回收铜镓的方法，其特征在于，所述氢氧化钠的加入量为100～150g/L。2CN111501070A说明书1/5页一种从铜镓合金靶材中回收铜镓的装置和方法技术领域[0001]本发明属于湿法冶金技术领域，尤其涉及一种从铜镓合金靶材中回收铜镓的装置和方法。背景技术[0002]随着能源匮乏和环境污染问题的加重，太阳能成为了未来能源的首选。Cu(In，Ga)Se2(CIGS)薄膜太阳电池具有低成本、光电转化效率高、性能稳定和抗辐射能力强等优点，应用前景好，成为了当今光伏领域研究的热点之一。现有技术中，一般采用溅射硒化二步法制备CIGS薄膜，即先沉积CuInG