在智能手机、平板电脑、超清电视的光滑屏幕背后,ITO靶材(氧化铟锡)是赋予其透明导电魔力的核心材料。作为ITO靶材的关键成分,铟(In)的稳定供应直接关系到全球万亿级显示产业的命脉。然而,这种稀散金属的地缘分布不均(中国储量占全球70%以上)和原生矿产的有限性,使得铟的回收再利用不再是环保课题,更成为保障产业、实现供应链韧性的“闭环”革命。
铟在半导体、液晶显示器等电子器件的生产中发挥着重要作用。铟靶材通常用于物相沉积(PVD)工艺中,制造薄膜。然而,铟靶材的成本高昂,且供应有限,因此从废弃或用过的靶材中回收铟变得至关重要。
ITO靶粉回收过程通常包括以下几个环节:
1.收集与分类。首先需要将生产过程中产生的废靶材、切削碎屑、镀膜残渣等进行分类收集。不同类型的废料可能需要采用不同的处理方式,因此分类是确保后续处理效率的基础。
2.预处理。废料中可能含有油脂、灰尘或其他杂质,需通过清洗、烘干等方式进行初步处理。对于块状废料,可能需要通过机械破碎、研磨等方式将其转化为粉末状,以便于后续化学处理。
3.溶解与浸出。将预处理后的靶粉与酸性溶液(如盐酸或硫酸)反应,使金属成分溶解到溶液中。这一步骤需要控制温度、浓度和反应时间,以提高金属的浸出率。
4.分离与纯化。通过化学沉淀、溶剂萃取或离子交换等方法,将溶液中的铟与其他金属(如锡、铁等)分离开来。随后,通过进一步提纯,获得高纯度的铟化合物。
5.还原与加工。将纯化后的铟化合物通过电解或化学还原法转化为金属铟,并可进一步加工成符合生产要求的ITO靶材。
ITO靶粉回收虽具有较高价值,但实际操作中需注意以下几点:
1.防护。回收过程涉及强酸、有机溶剂等化学品,操作人员需穿戴防护装备,避免直接接触。工作场所应保持良好的通风条件,防止有害气体积聚。
2.环境保护。回收过程中产生的废水、废渣需妥善处理,避免对环境造成污染。酸性废液应中和后再排放,有机溶剂应尽量回收利用或进行无害化处理。
3.质量控制。回收得到的金属铟需经过严格检测,确保其纯度符合再次生产的要求。杂质含量过高会影响终产品的性能。
4.经济性分析。回收项目需综合考虑成本与收益,包括原材料收集、化学品消耗、能源使用及设备折旧等因素。企业可根据自身情况选择合适的回收规模和技术路线。