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: 熔煉過濾法(物理法) 通過高溫熔煉結(jié)合篩網(wǎng)過濾實(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。
火法-濕法聯(lián)合工藝 結(jié)合兩種工藝優(yōu)勢(shì)提升效率: 廢靶材先經(jīng)回轉(zhuǎn)窯1200℃揮發(fā)富集,銦含量從0.1%提升至0.5%。 富銦煙塵通過酸浸-萃取-電解流程精煉,整體回收率從傳統(tǒng)工藝的54%提升至85%。 該方案投資成本較單一濕法降低30%,但需配套煙氣凈化系統(tǒng)防止銦揮發(fā)損失。 韶關(guān)運(yùn)田金屬總結(jié):隨著光伏和顯示面板產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張,2025年中國(guó)ITO靶材回收市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)突破50億元。物理法因成本優(yōu)勢(shì)(處理成本2000元/噸)在中小型企業(yè)普及,而大型企業(yè)更傾向聯(lián)合工藝(綜合回收率>90%)。 未來發(fā)展方向?qū)⒕劢梗憾塘鞒淘O(shè)計(jì)(工序減少40%)、智能化控制系統(tǒng)(能耗降低25%)、以及銦錫同步回收技術(shù)的突破。
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。
ITO廢料來源與回收技術(shù) ITO廢料來源于生產(chǎn)廢料、終端廢料及工業(yè)副產(chǎn)物,為回收提供了豐富資源。ITO廢料來源于多個(gè)方面。首先,在ITO靶材的生產(chǎn)過程中,會(huì)產(chǎn)生切削碎屑和鍍膜后的廢靶材,這些屬于生產(chǎn)廢料。其次,隨著電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代,廢棄的LCD面板、智能手機(jī)屏幕以及光伏薄膜等電子垃圾也逐漸增多,這些被稱為終端廢料。此外,金屬冶煉過程中也會(huì)產(chǎn)生含銦煙塵或廢渣,這屬于工業(yè)副產(chǎn)物。這些不同來源的ITO廢料,為銦的回收利用提供了豐富的資源。