銦是一種稀有而有價(jià)值的金屬,廣泛應(yīng)用于高科技領(lǐng)域,包括平板顯示器、光伏電池和半導(dǎo)體。從用過(guò)的靶材中回收銦靶材正成為一種越來(lái)越受歡迎的做法,對(duì)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)都有許多好處。
減少浪費(fèi),推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì):
銦的目標(biāo)回收也有助于減少?gòu)U物和促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)踐。這些材料可以回收和重復(fù)使用,而不是處理可能含有銦和其他貴重金屬的舊靶子。這減少了對(duì)新的采礦和加工活動(dòng)的需要,因?yàn)檫@可能會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生重大影響。
此外,銦目標(biāo)回收促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)原則,該原則尋求通過(guò)重復(fù)使用材料和產(chǎn)品來(lái)盡量減少浪費(fèi)和節(jié)約資源。通過(guò)從用過(guò)的靶子中回收銦,我們可以創(chuàng)建一個(gè)減少浪費(fèi)和促進(jìn)資源節(jié)約的閉環(huán)系統(tǒng)。
銦的高沸點(diǎn)、低電阻及抗腐蝕等特性使其在電子半導(dǎo)體和無(wú)線(xiàn)電領(lǐng)域應(yīng)用較廣, 比如InGaAs(銦鎵砷)、 InAs(砷化銦)可以促成集成電路的電子應(yīng)用。在焊料和合金中摻入銦可以提高合金的強(qiáng)度、延展性等。除此外, 銦還用來(lái)制造CIGS(銅銦鎵硒)太陽(yáng)能薄膜電池、在原子能工業(yè)中作為制造中子的指示劑等。
含銦靶材的回收是一個(gè)冶金提取和精煉的過(guò)程,技術(shù)含量很高。
*預(yù)處理環(huán)節(jié):回收來(lái)的靶材廢料首先需要進(jìn)行物理預(yù)處理。包括拆解(將靶材從背板上分離)、破碎、研磨,以增大反應(yīng)接觸面積。對(duì)于氧化物陶瓷靶材,可能還需要進(jìn)行除雜,去除表面的污染物。
*銦的提取:這是核心步驟。根據(jù)靶材的化學(xué)成分,采用不同的冶金方法。對(duì)于金屬銦靶或合金靶廢料,常采用熔煉法,在特定爐內(nèi)高溫熔化,利用銦與其他金屬熔點(diǎn)和性質(zhì)的差異進(jìn)行初步分離。對(duì)于像氧化銦錫這樣的化合物靶材,則通常需要采用濕法冶金工藝,即用酸或堿進(jìn)行浸出,將銦從固體廢料中溶解到溶液里,形成含銦的浸出液。
*分離與純化:浸出液中除了銦離子,還含有錫、鋅、鉛等多種其他金屬離子。需要通過(guò)一系列化學(xué)方法,如溶劑萃取、離子交換、沉淀等,將銦離子選擇性地與其他雜質(zhì)離子分離開(kāi)來(lái)。這個(gè)步驟直接決定了回收銦的純度。
*電解精煉與產(chǎn)品產(chǎn)出:經(jīng)過(guò)純化后的含銦溶液,會(huì)被送入電解槽進(jìn)行電解精煉。在電流作用下,高純度的銦在陰極上沉積出來(lái),形成銦錠或銦粒。產(chǎn)出的再生銦經(jīng)過(guò)檢測(cè),其純度完全可以達(dá)到原生銦的標(biāo)準(zhǔn),可以直接返回靶材制造流程,用于生產(chǎn)新的高品質(zhì)靶材,形成一個(gè)完整的資源閉環(huán)。
