當(dāng)前,銦的主要消費(fèi)領(lǐng)域集中在ITO靶材上,其占比高達(dá)約70%。此外,半導(dǎo)體制造和合金領(lǐng)域的需求也不容忽視,兩者合計(jì)占總消費(fèi)量的24%,而其他研究領(lǐng)域則占據(jù)了6%。然而,由于ITO制造過(guò)程中靶材利用率僅達(dá)30%左右,導(dǎo)致大量剩余材料成為廢料。加之電子廢棄物的激增,銦回收已成為資源可持續(xù)利用不可或缺的一環(huán)。隨著技術(shù)進(jìn)步和應(yīng)用需求的增長(zhǎng),ITO廢料回收能有效減少原礦資源消耗,實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)性發(fā)展。
回收1噸銦可減少50噸原礦開采,成本降低30%~50%。高純銦需求穩(wěn)定,半導(dǎo)體和光伏領(lǐng)域推動(dòng)回收緊迫性。濕法、火法冶金等技術(shù)靈活適配不同廢料,實(shí)現(xiàn)資源可持續(xù)利用。
溶劑萃取法(化學(xué)法) 以濕法冶金為基礎(chǔ),通過(guò)P204萃取劑選擇性富集銦: 含銦物料經(jīng)硫酸浸出后,在pH=1.5-2.0條件下進(jìn)行三級(jí)逆流萃取,銦萃取率可達(dá)98%。 該工藝對(duì)低品位原料(含銦0.02%)適用性強(qiáng),但存在試劑消耗大(硫酸用量2-3噸/噸銦)、廢水處理成本高的問題。
主流回收工藝分類 當(dāng)前ITO靶材回收主要圍繞銦元素提取展開,主要分為物理法、化學(xué)法和聯(lián)合工藝三類: 熔煉過(guò)濾法(物理法) 通過(guò)高溫熔煉結(jié)合篩網(wǎng)過(guò)濾實(shí)現(xiàn)銦與其他金屬的分離。具體流程包括: 廢銦塊在625℃熔煉爐中熔化,利用鐵/不銹鋼篩網(wǎng)(30-40目)截留固態(tài)雜質(zhì)鐵、鋁。 熔融銦通過(guò)重力滴落收集,殘留物可二次熔煉提升回收率至72%。 該方法具有設(shè)備簡(jiǎn)單(圖1)、周期短(單次處理≤60分鐘)的優(yōu)勢(shì),適用于含銦量70%-90%的廢靶材。但需控溫(±5℃),否則雜質(zhì)金屬可能熔化導(dǎo)致純度下降至95%以下。