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。
ITO废料来源于生产废料、终端废料及工业副产物,为回收提供了丰富资源。ITO废料来源于多个方面。首先,在ITO靶材的生产过程中,会产生切削碎屑和镀膜后的废靶材,这些属于生产废料。其次,随着电子产品的更新换代,废弃的LCD面板、智能手机屏幕以及光伏薄膜等电子垃圾也逐渐增多,这些被称为终端废料。此外,金属冶炼过程中也会产生含铟烟尘或废渣,这属于工业副产物。这些不同来源的ITO废料,为铟的回收利用提供了丰富的资源。
多种类回收技术如湿法冶金、火法冶金和物理分离法,提供了灵活的回收方式以适应不同的废物类型和规模需求。湿法冶金回收中,酸浸法通过使用盐酸或硫酸来溶解ITO废料,使得铟以In³⁺的形式进入溶液。随后,可以利用溶剂萃取、置换反应(例如,使用锌粉进行置换)或电解法来进一步回收铟。生物浸出法利用特定的微生物,如硫氧化,来选择性溶解铟。虽然这种方法环保,但目前其效率相对较低,仍处在研究阶段。火法冶金回收中,高温熔炼将含铟废料与还原剂(例如焦炭)一同进行高温熔炼。在熔炼过程中,铟会富集在烟尘或熔渣中,随后需要进一步的二次处理来进行提纯。这种方法适用于大规模的回收操作,但能耗相对较高。
提纯铟的方法包括蒸馏法、电解法和区域精炼法。蒸馏通过高温蒸发和冷凝来提纯铟。电解利用电流来提纯铟。区域精炼则通过移动的熔融区来提纯铟。