(57)【要約】【課題】使用済みのインジウム含有ターゲットスクラップを原料として、残留塩素品位が少なく、酸化インジウムを主成分とする粉末を、低コストで、かつ、効率よく、製造する方法を提供する。【解決手段】インジウム含有ターゲットスクラップの表面を希酸で洗浄する工程（ａ）、該洗浄後のスクラップを塩酸で溶解して、塩化インジウム含有水溶液を得る工程（ｂ）、該塩化インジウム含有水溶液に塩基性水溶液を加えて、インジウム含有水酸化物を得る工程（ｃ）、該インジウム含有水酸化物を洗浄する工程（ｄ）、該洗浄後のインジウム含有水酸化物を仮焼する工程（ｅ）により、酸化インジウムを主成分とする粉末を得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
インジウム含有ターゲットスクラップの表面を希酸で洗浄し、該洗浄後のスクラップを塩酸で溶解して、塩化インジウム含有水溶液を得て、該塩化インジウム含有水溶液に塩基性水溶液を加えて、インジウム含有水酸化物を得て、該インジウム含有水酸化物を洗浄し、該洗浄後のインジウム含有水酸化物を仮焼する工程からなる酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法。
【請求項２】
前記洗浄後のスクラップを粉砕した後、該粉砕後のスクラップを塩酸で溶解する請求項１に記載の酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法。
【請求項３】
前記塩化インジウム含有水溶液に、インジウム含有物を溶解させるか、または、塩酸を添加することにより、ｐＨを１．０以上、３．０以下に調整し、その後、前記塩化インジウム含有水溶液に塩基性素溶液を加える請求項１に記載の酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法。
【請求項４】
前記インジウム含有物として、インジウムメタル、水酸化インジウム、および酸化インジウムのうちの少なくとも１種を用いる請求項３に記載の酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法。
【請求項５】
前記インジウム含有物として、インジウムメタルを用い、セメンテーション反応により、前記インジウム含有水酸化物中の錫濃度を５０質量ｐｐｍ以下とする請求項３に記載の酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法。
【請求項６】
前記塩酸による溶解に際して、初期の塩酸濃度を６〜１２ｍｏｌ／Ｌとし、溶解温度を８０〜１０８℃とする請求項１〜５のいずれかに記載の酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法。
【請求項７】
前記塩酸による溶解に際して、インジウム含有ターゲットスクラップ１００ｋｇに対して、８０Ｌ以上、３００Ｌ未満の１２ｍｏｌ／Ｌ塩酸を用いる請求項６に記載の酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法。
【請求項８】
前記インジウム含有水酸化物を塩基性水溶液に分散させることにより、サスペンションを得た後、洗浄する請求項１に記載の酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法。
【請求項９】
前記サスペンション用の塩基性水溶液として、アンモニア水溶液を用いる請求項８に記載の酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法。
【請求項１０】
前記洗浄後のインジウム含有水酸化物を乾燥し、さらに洗浄する請求項１に記載の酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法。
【請求項１１】
前記洗浄後のインジウム含有水酸化物を乾燥し、その後、硝酸アンモニウム水溶液に分散させ、ｐＨを８〜１１に制御して保持することにより、さらに洗浄する請求項１に記載の酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法に関し、特に、インジウム含有ターゲットスクラップから、インジウム成分を酸化インジウムを主成分とする粉末として回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化インジウム粉末あるいは酸化インジウムを主成分とする粉末は、それらの導電性を利用して樹脂混練用導電性フィラーの他、透明導電膜塗料、透明導電性薄膜作製用ターゲット材等の原料として、電子材料用に広く使われている。
【０００３】
透明導電膜として最も普及しているものは、酸化インジウム−酸化錫（Ｉｎ2Ｏ3−ＳｎＯ2、以下「ＩＴＯ」と表記する）であり、高い導電性と可視光の透過性を有することから、液晶ディスプレイ装置などの透明導電性薄膜として広く用いられている。しかし、ＩＴＯ薄膜は、低抵抗で透明性に優れているが、耐湿性が低いという問題点がある。
【０００４】
そのため、近年、耐湿性を改善し、ＩＴＯ薄膜よりもエッチング速度が大きいという利点を持つ酸化インジウム−酸化亜鉛（Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ、以下「ＩＺＯ」と表記する）薄膜が注目を集めている。
【０００５】
これらのインジウム含有透明導電性薄膜の形成方法としては、インジウム含有酸化物焼結体のスパッタリングターゲットを用いて、アルゴンプラズマによるスパッタリング法が、広く行われている。スパッタリング法では、スパッタリングターゲットの消耗に偏りが生じるため、スパッタリングターゲットの利用効率は約２０〜４０質量％であり、使用済みのスパッタリングターゲットは、残った大部分が未使用の状態であるにも関わらず、廃棄され、インジウム含有ターゲットスクラップとなる。
【０００６】
スパッタリングターゲットの材料は、高純度が要求されるため、このような使用済みのスパッタリングターゲットは、加工時の研削屑等とは異なり、インジウムと添加元素以外の不純物が少ないという特徴がある。しかし、従来、使用済みのスパッタリングターゲットが、研削屑等のように大量に不純物を含んだ原料と混合され、インジウムメタルあるいはインジウム塩として、インジウムが回収されている。
【０００７】
例えば、特開２００１−３４８６３２号公報（特許文献１）には、ＩＺＯターゲットスクラップからインジウムを回収する方法が記載されている。この方法では、まず、ＩＺＯターゲットスクラップを塩酸で溶解し、ｐＨ調整した後、亜鉛によりインジウムを置換し、回収している。さらに、回収したインジウムを、電解精製により高純度のインジウムメタルに精製している。しかしながら、電解精製までを含めて多工程を必要とするとともに、スパッタリングターゲットの原料となる酸化インジウム粉を合成するには、回収した高純度インジウムを酸に再溶解した後、中和および焼成という工程を経ねばならず、酸化インジウム粉を得るには、高コストなプロセスとなる。
【０００８】
同様に、電解採取によるインジウムの回収方法が、特開２００２−２０１０２５号公報（特許文献２）に記載されている。この方法では、ＩＴＯターゲットの製造時または使用後に発生する高純度酸化インジウム含有スクラップを、塩酸で溶解して塩化インジウムとし、水酸化ナトリウムを添加して錫を除去した後、さらに水酸化ナトリウムを添加して得られた水酸化インジウムを回収するか、あるいは回収した水酸化インジウムを硫酸で溶解後、電解採取によりインジウムメタルを回収している。しかしながら、この方法においても、インジウムから酸化インジウム粉を得るためには、インジウムメタルを酸に再溶解した後、中和および焼成という工程を経ねばならず、コスト的に不利である。水酸化ナトリウムを添加して得られた水酸化インジウムを焼成して、酸化インジウム粉を得る方法も考えられるが、一般に、電子材料用途ではハロゲン元素は有害であり、特に、透明導電性薄膜作製用ターゲットでは、ハロゲン元素が存在すると、焼結性が阻害されるとされ、塩化インジウム由来の酸化インジウム粉は、スパッタリングターゲットの原料には不向きである。
【０００９】
また、例えば、特開平１０−１８２１５０号公報（特許文献３）には、焼結を阻害する塩素や硫黄を含まない硝酸インジウムを用いて、酸化インジウム粉あるいは酸化錫含有酸化インジウム粉を製造する方法が記載されている。
【００１０】
このように、インジウム含有ターゲットスクラップを塩酸で溶解した場合には、メタル経由で回収する必要があり、工程が複雑で高コストとなっていた。さらに、塩素を避けるため硝酸で溶解することも可能であるが、硝酸が高価であるのみならず、十分な廃水処理も必要であるため、高コストとなる。
【００１１】
酸化インジウム粉を直接回収する方法として、例えば、特開平３−１９９１２２号公報（特許文献４）には、シュウ酸塩を中間物として回収する方法が記載されている。この方法では、インジウムを含む化合物を鉱酸に溶解した後、ｐＨ０〜３の領域においてインジウムをシュウ酸塩として回収し、得られたシュウ酸塩を焼成して酸化インジジウムとし、さらにこの酸化インジジウムを硝酸に溶解した後、中和晶析し、得られた水酸化インジウムを焼成して、酸化インジウムとして回収する。この方法においても、シュウ酸塩の回収と焼成による酸化インジウムへの転換、さらに硝酸への溶解と、それに続く再晶析と再焼成というように、工程数が多く高コストである。また、再溶解には硝酸を使用するため、廃水処理コストが増加する。
【００１２】
また、特開２００５−３１４７８６号公報（特許文献５）には、インジウム含有溶液にシュウ酸を混合し、インジウムをシュウ酸インジウムとして回収し、洗浄後、焙焼して酸化インジウムを得る方法が記載されている。しかしながら、この方法では、不純物を除去するために低ｐＨで反応させて、シュウ酸インジウムを回収しており、インジウムの収率が最大でも約９８％と低い。一方、前述の特開平３−１９９１２２号公報（特許文献４）には、シュウ酸塩を焼成して得た酸化インジジウム粉は、微細で分散性が悪いと記載されており、スパッタリングターゲットの原料として用いるには問題があると考えられる。
【００１３】
さらに、特開平８−９１８３８号公報（特許文献６）には、抽出によるインジウムの回収方法が記載されていて、インジウム含有物を硝酸で浸出後、溶媒抽出と逆抽出を繰り返し、得られたインジウム溶液にアルカリを加えて反応させ、得られた水酸化インジウムを焙焼して酸化インジウムを製造する。この方法では、抽出を繰り返すための多くの工程が必要であり、高コストとなることが予想される。また、インジウム含有物の溶解に硝酸を使用するため、さらに、廃水処理コストが増加して、コスト的に不利となる。
【００１４】
一方、使用済みのＩＴＯターゲットを粉砕して、スパッタリングターゲットの原料として再利用する方法も提案されている。例えば、特開平１１−２２８２１９号公報（特許文献７）には、使用済みのＩＴＯターゲットを自生粉砕し、得られた粉末を熱処理後、泥漿鋳込み成型法により成型し、酸素雰囲気で焼成することにより、高密度ＩＴＯ焼結体を製造する方法が記載されている。しかしながら、この方法では、不純物を除去する工程がなく、高純度を要求される透明導電性薄膜作製用ターゲットへの適用には問題がある。また、得られた焼結体には、相対密度が９８％未満のものもあり、高密度化においても十分ではないと考えられる。
【００１５】
以上のように、現状では、使用済みのインジウム含有ターゲットスクラップを原料として、電子材料用、特に、インジウム系ターゲット用あるいはペレット用の原料粉として好適な酸化インジウムを主成分とする粉末を、低コストで、かつ、効率よく、製造する方法がなく、その開発が望まれている。
【特許文献１】特開２００１−３４８６３２号公報
【特許文献２】特開２００２−２０１０２５号公報
【特許文献３】特開平１０−１８２１５０号公報
【特許文献４】特開平３−１９９１２２号公報
【特許文献５】特開２００５−３１４７８６号公報
【特許文献６】特開平８−９１８３８号公報
【特許文献７】特開平１１−２２８２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、使用済みのインジウム含有ターゲットスクラップを原料として、電子材料用、特に、インジウム系ターゲット用あるいはペレット用の原料粉として好適である、残留塩素品位が少なく、酸化インジウムを主成分とする粉末を、低コストで、かつ、効率よく、製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係る酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法は、インジウム含有ターゲットスクラップの表面を希酸で洗浄する工程（ａ）、該洗浄後のスクラップを塩酸で溶解して、塩化インジウム含有水溶液を得る工程（ｂ）、該塩化インジウム含有水溶液に塩基性水溶液を加えて、インジウム含有水酸化物を得る工程（ｃ）、該インジウム含有水酸化物を洗浄する工程（ｄ）、該洗浄後のインジウム含有水酸化物を仮焼する工程（ｅ）の各工程からなる。
【００１８】
前記工程（ｂ）において、前記洗浄後のスクラップを粉砕した後、該粉砕後のスクラップを塩酸で溶解することが好ましい。
【００１９】
前記工程（ｃ）において、前記塩化インジウム含有水溶液に、インジウム含有物を溶解させるか、または、塩酸を添加することにより、ｐＨを１．０以上、３．０以下に調整し、その後、前記塩化インジウム含有水溶液に塩基性素溶液を加えることが好ましい。
【００２０】
なお、前記インジウム含有物として、インジウムメタル、水酸化インジウム、および酸化インジウムのうちの少なくとも１種を用いることができるが、このうち、インジウムメタルを用い、セメンテーション反応により、前記インジウム含有水酸化物中の錫濃度を５０質量ｐｐｍ以下とすることが好ましい。
【００２１】
また、前記塩酸による溶解に際して、初期の塩酸濃度を６〜１２ｍｏｌ／Ｌとし、溶解温度を８０〜１０８℃とすることが好ましく、さらに、前記塩酸による溶解に際して、インジウム含有ターゲットスクラップ１００ｋｇに対して、８０Ｌ以上、３００Ｌ未満の１２ｍｏｌ／Ｌ塩酸を用いることが好ましい。
【００２２】
前記工程（ｄ）において、前記インジウム含有水酸化物を塩基性水溶液に分散させることにより、サスペンションを得た後、洗浄することが好ましい。
【００２３】
このサスペンション用の塩基性水溶液としては、アンモニア水溶液を用いることが好ましい。
【００２４】
また、前記洗浄後のインジウム含有水酸化物を乾燥し、さらに洗浄することが好ましい。さらに、前記洗浄後のインジウム含有水酸化物を乾燥し、その後、硝酸アンモニウム水溶液に分散させ、ｐＨを８〜１１に制御して保持することにより、さらに洗浄することが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、インジウム含有ターゲットスクラップから、残留塩素品位が少なく、高焼結性を有する、酸化インジウムを主成分とする粉末を、添加元素の含有量を調整しつつ、低コストで、かつ、効率よく、得ることができる。よって、該粉末を用いることで、透明導電性薄膜形成用の高密度インジウム含有酸化物ターゲットないしはペレットを再生産することができ、産業上の効果が大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法を、詳細に説明する。
【００２７】
・工程（ａ）
工程（ａ）は、インジウム含有ターゲットスクラップの表面を希酸で洗浄する工程である。
【００２８】
原料には、インジウム含有ターゲットスクラップを使用する。インジウム含有ターゲットには、多様な種類の添加元素が用いられているが、本発明は、工程が簡易で少量多品種の生産に好適であるため、添加元素毎の処理が可能である。得られた酸化インジウムを主成分とする粉末は、各添加元素が含まれた電子材料用の原料として、特に、インジウム系ターゲット用の原料として使用することができる。必要に応じて、添加元素の量を減少させることもできる。いずれにせよ、このようにターゲットスクラップを利用することにより、省資源化に貢献できる。
【００２９】
スパッタリングターゲットの材料には、高純度材料が使用されているので、インジウム含有ターゲットスクラップ中の不純物量は少ないが、鉄、ナトリウム、珪素などにより、その表面が汚染されている可能性があるため、希酸による洗浄を行う。希酸には、塩酸、硝酸、硫酸等の無機酸、または有機酸を用いることができるが、排水への負荷、不純物の混入、汚染除去効果等から、希塩酸を用いることが好ましい。希塩酸による洗浄条件は、原料の汚染の程度、目標とする粉末中の不純物量を勘案して決めればよいが、希塩酸の濃度は、０．１〜５ｍｏｌ／Ｌとすることが、必要以上にインジウムが溶出することもなく、好ましい。他の希酸を用いる場合にも、同様に、適切な洗浄条件を決定すればよい。
【００３０】
・工程（ｂ）
工程（ｂ）は、前記洗浄後のターゲットスクラップを塩酸で溶解して、塩化インジウム含有水溶液を得る工程である。
【００３１】
洗浄後のインジウム含有ターゲットスクラップは、濃度が６〜１２ｍｏｌ／Ｌの塩酸を用いて溶解することが好ましい。濃度が６ｍｏｌ／Ｌ未満の塩酸を使用した場合は、溶解速度が遅く、効率が悪くなる。一方、濃度が１２ｍｏｌ／Ｌを超えても塩酸揮発量が増大するため、溶解速度は向上しない。溶解温度は、溶解速度を向上させるため、８０〜１０８℃に保持することが好ましい。８０℃未満では、溶解速度を向上させる効果が少なく、１０８℃を超えると、蒸発による塩酸濃度の低下が問題となる。
【００３２】
また、溶解に用いる塩酸は、含有ターゲットスクラップ１００ｋｇに対して、塩酸中のＨＣｌ量で９６０ｍｏｌ以上、３６００ｍｏｌ未満とすることが好ましく、濃度が１２ｍｏｌ／Ｌの塩酸を用いて８０Ｌ以上、３００Ｌ未満とすることがより好ましい。インジウム含有ターゲットスクラップに対する塩酸の量が少ないほど、塩酸に対するインジウム含有ターゲットスクラップの表面積の割合が増え、溶解速度が向上するが、８０Ｌ未満では、溶解後の残渣が増加し、得られる溶解液量も少なくなるため、生産効率が低下する。３００Ｌを超えて添加した場合は、溶解速度の低下が大きく、また、溶解後のｐＨが低くなり、ｐＨ調整時に溶解させるインジウム含有物の量が増加するため、好ましくない。
【００３３】
なお、溶解前にインジウム含有ターゲットスクラップを粉砕することにより、溶解速度をさらに向上させることができて、好ましい。用いる粉砕機は、特に限定されるものではなく、通常の粉砕機を用いることができる。粉砕後の大きさは、粉砕時間と溶解速度とを考慮すると、１ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００３４】
・工程（ｃ）
工程（ｃ）は、前記塩化インジウム含有水溶液に塩基性水溶液を加えて、インジウム含有水酸化物を得る工程である。
【００３５】
塩基性水溶液を加える前に、塩化インジウム含有水溶液に、インジウム含有物を浸漬して溶解させるか、あるいは塩酸を添加することにより、そのｐＨを１．０以上、３．０以下に調整することが望ましい。インジウム含有物を溶解する場合は、溶解速度を向上させるため、溶解時と同様に加熱することが好ましい。
【００３６】
調整後のｐＨが１．０未満である場合、フリー塩酸濃度が高く、溶液中の塩素濃度が高い状態で晶析することとなるため、インジウム含有水酸化物への塩素の巻き込みが増え、洗浄によってインジウム含有水酸化物の残留塩素品位を、２０質量ｐｐｍ以下にすることが困難となる。また、晶析時に添加する塩基性水溶液量が増えるため、コスト的にも不利となる。一方、ｐＨが３．０を超える場合、溶液中のインジウム濃度が１００ｇ／Ｌ以上になると、水酸化インジウムが析出し、溶解残渣が増加するため、インジウム濃度を低くする必要があり、効率が悪くなり、工業的に不利となる。
【００３７】
ｐＨ調整時に用いるインジウム含有物には、インジウムメタル、水酸化インジウム、酸化インジウムなどを用いることができ、これらを使用することにより、不純物の混入が少なくなる。特に、インジウムメタル、水酸化インジウムは、塩酸に対する溶解速度が大きいため、塩酸濃度が低いｐＨ調整終期でも溶解速度を維持することができ、好ましい。また、インジウム含有物の形状は、特に限定されるものではないが、粉状のものを用いることで、溶解速度をさらに増加させることができるため、より好ましい。
【００３８】
また、塩化インジウム含有水溶液中に、鉛や、錫などのように、インジウムよりイオン化傾向が小さい金属が不純物として含まれている場合には、ｐＨ調整時にインジウムメタルを添加する。この場合、セメンテーション反応により、インジウムメタルの表面にこれらの金属を析出させ、残渣として回収することができる。特に、錫が不純物として含まれる場合が多いが、セメンテーション反応により、インジウム含有水酸化物中の錫濃度を５０質量ｐｐｍ以下にすることが可能である。
【００３９】
セメンテーション反応においては、インジウムメタルが全て溶解してしまうと、析出した不純物も再溶解してしまうので、フリー塩酸量に対して過剰のインジウムメタルを添加することが好ましい。また、セメンテーション反応は、溶解したインジウムメタルの量が多いほど、進行するため、溶液の不純物濃度をより下げたい場合には、インジウム含有ターゲットスクラップの溶解量を減らし、インジウムメタルを多く添加して、溶解量を増加させるとよい。本発明により得られる酸化インジウムを主成分とする粉末中に、錫が添加されている方が好ましい場合には、この工程は省略してもよい。ただし、かかる場合でも、ターゲットを製造する際に使用する錫の添加量の変動を抑えるためには、原料となるインジウム含有水酸化物における錫の残留量を少なくする方が好ましい。よって、このような場合でも、本発明のセメンテーション反応により錫を除去することが可能となる。
【００４０】
ｐＨ調整後、セメンテーション反応の溶解残渣をろ別する。ろ別した残渣は、インジウム含有ターゲットスクラップに混合し、次の原料とする。
【００４１】
溶解残渣をろ別した塩化インジウム含有水溶液には、塩基性水溶液を加えてインジウム含有水酸化物を晶析させる。この際、各種添加元素を、塩化インジウム含有水溶液に加えて、目的とする組成に調整しておいてもよい。
【００４２】
晶析に用いる塩基性水溶液としては、アンモニア水あるいは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を用いることができる。
【００４３】
・工程（ｄ）
工程（ｄ）は、前記インジウム含有水酸化物を洗浄する工程である。
【００４４】
得られたインジウム含有水酸化物を洗浄することにより、含有される塩素量を低減することができる。洗浄としては、純水による水洗をあげることができる。
【００４５】
洗浄前に、インジウム含有水酸化物を塩基性水溶液に分散させることにより、サスペンションとして保持した後、さらに洗浄することで、より効率よくその塩素量を低減させることができる。
【００４６】
この際、サスペンション用の塩基性水溶液の濃度は、０．０８ｍｏｌ／Ｌ以上とすることが好ましい。０．０８ｍｏｌ／Ｌ未満では、インジウム含有水酸化物中に残留する塩素の量を減らすことが十分にはできないことがある。また、塩基性水溶液の濃度は、１．０ｍｏｌ／Ｌ以下であることが好ましく、１．０ｍｏｌ／Ｌを超えても問題はないが、塩素除去の効果は大きくならず、コストが増加するのみである。
【００４７】
洗浄あるいはサスペンションに用いる液量には、特に制限はなく、通常に行われる液量とすればよいが、塩素を十分に吸収でき、かつ、十分に撹拌できる液量が必要であり、残留塩素品位を勘案して決めればよい。
【００４８】
また、該サスペンションは、６０〜１００℃の液温に保持することが好ましい。液温が６０℃未満の場合、インジウム含有水酸化物中に残留する塩素の量を減らすことが十分にはできないことがある。より好ましくは、８０℃以上に保持する。しかし、サスペンションの液温が１００℃を超えると、塩基成分によってはその蒸発が激しくなり、塩基成分濃度が減少してしまうため、塩素の量を減らすことが十分にはできないことがある。また、１００℃を超えても、塩素除去の効果は大きくならず、取り扱いの危険性が増してしまう。
【００４９】
サスペンション用の塩基性水溶液としては、塩素除去効果の観点から、アンモニア水溶液を用いることが望ましい。ただし、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液なども、用いることができる。
【００５０】
さらに、保持中は撹拌することが好ましい。サスペンションを回転により撹拌する場合、回転数は２００ｒｐｍ以上であることが好ましく、より好ましくは３００ｒｐｍ以上であり、さらに好ましくは４００ｒｐｍ以上である。
【００５１】
なお、インジウム含有水酸化物の残留塩素品位を２０質量ｐｐｍ未満にする必要がある場合には、上記処理の後、ろ過と洗浄を繰り返すだけでは不十分であり、洗浄した粉末を乾燥させた後、再度、サスペンションにして、その後にさらに洗浄を行うことが望ましい。このように、乾燥を加えることで、インジウム水酸化物粉末の内部まで十分に純水が入るため、塩素が効果的に除去できると考えられる。
【００５２】
この工程における洗浄は、上述の通り、純水による水洗を基本的に用いるが、該乾燥工程後の洗浄は、水洗のみならず、硝酸アンモニウム水溶液を用いてサスペンションとして保持後、水洗する工程を経ることが好ましい。この場合、硝酸アンモニウム水溶液によるサスペンションのｐＨを、８〜１１に制御することが好ましい。ｐＨが８未満では、塩素除去効果が少なく、１１を超えても問題はないが、効果の向上が認められず、高コストとなるのみである。硝酸アンモニウム水溶液の濃度は、特に限定されるものではないが、０．００１ｍｏｌ／Ｌ以上であれば、塩素除去に効果的であるが、硝酸アンモニウムを洗浄するための水量が少ない方がコスト的に有利であるため、０．０１ｍｏｌ/Ｌ以下であることが好ましい。
【００５３】
・工程（ｅ）
工程（ｅ）は、水洗後のインジウム含有水酸化物を仮焼する工程である。
【００５４】
洗浄工程後のインジウム含有水酸化物は、乾燥させた後、仮焼する。仮焼する温度としては、７００〜１２００℃が好ましい。７００℃未満では、酸化物への転換が十分ではなく、１２００℃を超えると、得られる粉末が焼結して、粗大粒子が混在するようになる。
【００５５】
以上のようにして得られた酸化インジウムを主成分とする粉末は、残留塩素品位を低減でき、かつ、電子材料用の原料である、ＩＺＯなどのインジウム系ターゲットあるいはペレット用の原料粉として好適である。特に、適切な処理工程および処理条件を選択することにより、残留塩素品位を２０質量ｐｐｍ以下とし、かつ、錫の残留量を５０質量ｐｐｍ以下とすることができる。
【実施例】
【００５６】
実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００５７】
（実施例１）
使用済みのＩＺＯスクラップ（亜鉛含有量：８．２質量％）を、３ｍｏｌ／Ｌの希塩酸で洗浄した。洗浄後のＩＺＯスクラップ中の不純物は、錫が６２０質量ｐｐｍ、珪素が１７質量ｐｐｍ、ナトリウムが３１質量ｐｐｍであり、鉄は１０質量ｐｐｍ未満であった。これらの不純物は、錫、珪素、鉄に関してはＩＣＰ発光分析装置（エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社（ＳＩＩ社）製、ＳＰＳ３０００）、ナトリウムに関しては原子吸光分析装置（株式会社日立製作所製、Ｚ−２３００）を用いて、測定した。
【００５８】
洗浄後のＩＺＯスクラップを、２０ｍｍφのジルコニアボールと混合してポリプロピレン製容器に入れ、ＴＵＲＢＵＬＡシェイキングミキサー（Ｗｉｌｌｙ  Ａ.  Ｂａｃｈｏｆｅｎ,  Ｂａｓｅｌ製、Ｔ２Ｃ型）にて粉砕して、体積平均粒径２０μｍの粉末５４．８ｇを得た。
【００５９】
得られた粉末に、１２ｍｏｌ／Ｌ塩酸（関東化学株式会社製、特級試薬）１００ｍｌを添加して、９０℃にて１４０分、保持し、５４．８ｇ中、４９．３ｇを溶解した。使用した１２ｍｏｌ／Ｌ塩酸は、インジウム含有ターゲットスクラップ１００ｋｇに対して、１８２Ｌの割合となる。インジウム濃度は、３８７ｇ／Ｌ、ｐＨは−０．８３であった。
【００６０】
溶解残渣をろ別した後、インジウムメタル１２．４７ｇを投入し、９０℃にて６０分保持し、インジウムメタル３．０６ｇを溶解することによりセメンテーション反応を行なった。セメンテーション反応後のインジウム濃度は、４５３ｇ／Ｌ、ｐＨは１．４７となった。溶解残渣を、再度、ろ別した後、１２ｍｏｌ／Ｌ塩酸５．１ｍｌを添加して、ｐＨを０．３５に調整後、純水を加えることにより、インジウム濃度１０１ｇ／Ｌ、ｐＨ２．７６の塩化インジウム含有水溶液３９０ｍｌを得た。
【００６１】
得られた塩化インジウム含有水溶液から１００ｍｌを分取し、２５％アンモニア水溶液（和光純薬工業株式会社製、一級試薬）を、５ｍｌ／分の添加速度で計４１．６ｍｌ添加し、インジウム含有水酸化物を晶析させた後、ろ過することにより、インジウム含有水酸化物を得た。晶析直後のサスペンションのｐＨは、９．１２であった。ろ液の分析値から、インジウム収率は９９．８％以上であった。
【００６２】
得られたインジウム含有水酸化物を、質量比で約１５倍の純水で水洗した後、質量比で約１５倍の０．２ｍｏｌ／Ｌのアンモニア（ＮＨ4ＯＨ）水溶液に分散させて、サスペンションとした。得られたサスペンションを、液温９０℃で２時間、保持した後、ろ過し、質量比で約１５倍の純水で水洗した後、１０５℃にて１２時間、大気乾燥した。得られたインジウム含有水酸化物粉末を、質量比で約１５倍の０．００１ｍｏｌ／Ｌの硝酸アンモニウム水溶液に分散させて、ｐＨ９．２のサスペンションとし、１時間、撹拌した後、ろ過し、質量比で約１５倍の純水で水洗し、１０５℃にて１２時間、大気乾燥した。
【００６３】
得られたインジウム含有水酸化物粉末中の残留塩素品位は、１４質量ｐｐｍ（水酸化物がすべて酸化物に転換されたとして換算した残留塩素品位：１７質量ｐｐｍ）であり、不純物として含有される可能性があった錫は１０質量ｐｐｍ未満（同：１２質量ｐｐｍ未満）、亜鉛は１．４質量％（同：１．７質量％）であり、他の不純物元素は１０質量ｐｐｍ未満であった。
【００６４】
得られたインジウム含有水酸化物粉末中の残留塩素品位は、硝酸（和光純薬工業株式会社製、試薬一級）で溶解し、硝酸銀を加えて塩化銀を沈殿させ、沈殿物中の塩素を、検量線による蛍光Ｘ線定量分析(ＰｎＮａｌｙｔｉｃａｌ製、Ｍａｇｉｘ)にて測定することで求めた。残留不純物品位はＩＣＰ発光分析装置（ＳＩＩ社製、ＳＰＳ３０００）および原子吸光分析装置（株式会社日立製作所製、Ｚ−２３００）を用いて、測定した。
【００６５】
さらに、得られたインジウム含有水酸化物粉末を仮焼することにより、ＩＺＯターゲット用原料として好適な酸化亜鉛含有酸化インジウム粉末が得られた。
【００６６】
（実施例２）
実施例２では、塩化インジウム含有水溶液のｐＨによる残留塩素品位への影響を調査した。
【００６７】
実施例１と同様の使用済みのＩＺＯスクラップ（亜鉛含有量：８．２質量％）を、３ｍｏｌ／Ｌの希塩酸で洗浄した。
【００６８】
その後、３ｃｍ角程度に粗粉砕して、粗粉砕塊３２．０ｇを得た。
【００６９】
得られた粗粉砕塊に、１２ｍｏｌ／Ｌ塩酸（関東化学株式会社製、特級試薬）６５ｍｌを添加して、１００℃にて４８時間、保持し、３２．０ｇ中、１７ｇを溶解した。使用した１２ｍｏｌ／Ｌ塩酸は、インジウム含有ターゲットスクラップ１００ｋｇに対して、２０３Ｌの割合となる。その後、溶解残渣をろ別することにより、インジウム濃度７１ｇ／Ｌ、ｐＨ０．１７の塩化インジウム含有水溶液１７１ｍｌを得た。
【００７０】
得られた塩化インジウム含有水溶液から１００ｍｌを分取し、２５％アンモニア水溶液（和光純薬工業株式会社、一級試薬）を、５ｍｌ／分の添加速度で計３９ｍｌ添加し、ろ過することにより、インジウム含有水酸化物を得た。晶析直後のスラリーのｐＨは、８．８４であった。また、インジウムの収率は９９．８％以上であった。
【００７１】
該インジウム含有水酸化物を、実施例１と同様に洗浄、乾燥し、得られたインジウム含有水酸化物粉末中の残留塩素品位は、１５０質量ｐｐｍ（水酸化物がすべて酸化物に転換されたとして換算した残留塩素品位：１７９質量ｐｐｍ）であり、錫は５１０質量ｐｐｍ（同：６０９質量ｐｐｍ）、亜鉛は１．３質量％（同：１．６質量％）であった。塩化インジウム含有水溶液のｐＨが１．０より低かったため、実施例１と比較して残留塩素品位が増加したと考えられる。
【００７２】
さらに、得られたインジウム含有水酸化物粉末を仮焼することにより、錫を添加元素としたＩＺＯターゲット用原料として好適な酸化亜鉛含有酸化インジウム粉末が得られた。
【００７３】
（実施例３）
使用済みのＩＴＯスクラップ（錫含有量：８．０質量％）を、３ｍｏｌ／Ｌの希塩酸で洗浄した。
【００７４】
その後、アルミナ乳鉢を用いて粉砕し、１ｍｍの篩いを通して篩い下を回収して、粉砕粉２０．４１ｇを得た。
【００７５】
得られた粉砕粉に、１２ｍｏｌ／Ｌ塩酸（関東化学株式会社製、特級試薬）５０ｍｌを添加して、９０℃にて６時間、保持した。使用した１２ｍｏｌ／Ｌ塩酸は、インジウム含有ターゲットスクラップ１００ｋｇに対して、２４５Ｌの割合となる。その後、インジウムメタル９．９２ｇを添加し、同温度で２時間、保持することにより、粉砕粉は、２０．４１ｇ中、１８．２１ｇを溶解し、インジウムメタルは、９．９２ｇ中、３．７ｇを溶解した。その後、溶解残渣をろ別した後、純水で希釈することにより、インジウム濃度１０１ｇ／Ｌ、ｐＨ１．２２の塩化インジウム含有水溶液１７０ｍｌを得た。
【００７６】
得られた塩化インジウム含有水溶液から１００ｍｌを分取し、２５％アンモニア水溶液（和光純薬工業株式会社製、一級試薬）を、３ｍｌ／分の添加速度で計４１．６ｍｌ添加し、ろ過することにより、インジウム含有水酸化物を得た。晶析直後のスラリーのｐＨは、９．２４であった。また、インジウムの収率は９９．８％以上であった。
【００７７】
該インジウム含有水酸化物を、実施例１と同様に洗浄、乾燥し、得られたインジウム含有水酸化物粉末中の残留塩素品位は、１１質量ｐｐｍ（水酸化物がすべて酸化物に転換されたとして換算した残留塩素品位：１３質量ｐｐｍ）であり、錫は１，８００質量ｐｐｍ（同：２，１５２質量ｐｐｍ）であった。
【００７８】
さらに、得られたインジウム含有水酸化物粉末を仮焼することにより、ＩＴＯターゲット用原料として好適な酸化錫含有酸化インジウム粉末が得られた。
【００７９】
（実施例４）
実施例４では、水酸化インジウムの塩基性水溶液中での洗浄が、残留塩素品位に及ぼす影響を調査した。実施例１と同様にして得られた塩化インジウム含有水溶液から１００ｍｌを分取し、２５％アンモニア水溶液（和光純薬工業株式会社製、一級試薬）を、５ｍｌ／分の添加速度で計４１．６ｍｌ添加し、インジウム含有水酸化物を晶析させた後、ろ過することにより、インジウム含有水酸化物を得た。インジウムの収率は９９．８％以上であった。
【００８０】
得られたインジウム含有水酸化物を、質量比で約１５倍の純水で２回水洗した後、乾燥することにより、インジウム含有水酸化物粉末を得た。
【００８１】
得られたインジウム含有水酸化物粉末中の残留塩素品位は、２１０質量ｐｐｍ（水酸化物がすべて酸化物に転換されたとして換算した残留塩素品位：２５１質量ｐｐｍ）であった。
【００８２】
得られたインジウム含有水酸化物は、塩基性水溶液中での洗浄を実施しなかったため、実施例１で得られたインジウム含有水酸化物より、残留塩素品位がやや多いが、仮焼することにより、ＩＺＯターゲット用原料として好適な酸化亜鉛含有酸化インジウム粉末が得られた。
【００８３】
（比較例１）
比較例１では、希塩酸によるスクラップの洗浄が、不純物品位に及ぼす影響を調査した。
【００８４】
実施例１と同じ使用済みのＩＺＯスクラップ（亜鉛含有量：８．２質量％）を、希塩酸による洗浄を行わずに、ＩＣＰ発光分析装置（ＳＩＩ社製、ＳＰＳ３０００）および原子吸光分析装置（株式会社日立製作所製、Ｚ−２３００）により、ＩＺＯスクラップ中の不純物の分析を行った。ＩＺＯスクラップ中の不純物は、鉄が１６質量ｐｐｍ、珪素が２４質量ｐｐｍ、ナトリウムが３９質量ｐｐｍであった。
【００８５】
本比較例のように、希塩酸による洗浄を行わないＩＺＯスクラップは、実施例１のように、洗浄を行ったＩＺＯスクラップと比較すると、特に有害な不純物である鉄が多く含まれるため、実施例１のように、さらに処理を行った場合、酸化亜鉛含有酸化インジウム粉末としては不適であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
以上より明らかなように、本発明の酸化インジウムを主成分とする粉末の製造方法は、透明導電性薄膜形成用の高密度インジウム含有酸化物ターゲットの分野で利用されるのみでなく、樹脂混練用導電性フィラーおよび透明導電膜塗料の分野でも利用することができる。