在智能手機、平板電腦、超清電視的光滑屏幕背后,ITO靶材(氧化銦錫)是賦予其透明導電魔力的核心材料。作為ITO靶材的關(guān)鍵成分,銦(In)的穩(wěn)定供應直接關(guān)系到全球萬億級顯示產(chǎn)業(yè)的命脈。然而,這種稀散金屬的地緣分布不均(中國儲量占全球70%以上)和原生礦產(chǎn)的有限性,使得銦的回收再利用不再是環(huán)保課題,更成為保障產(chǎn)業(yè)、實現(xiàn)供應鏈韌性的“閉環(huán)”革命。
閉環(huán)之困:損耗與機遇并存
ITO靶材在濺射鍍膜過程中利用率通常僅30%左右,大量含銦廢料(廢舊靶材、邊角料、鍍膜腔室廢料)隨之產(chǎn)生。過去,這些價值的廢料往往被簡單處理或堆積。建立從“廢靶材→再生銦→新靶材”的閉環(huán)體系,成為破解資源約束的黃金路徑。
多種類回收技術(shù)如濕法冶金、火法冶金和物理分離法,提供了靈活的回收方式以適應不同的廢物類型和規(guī)模需求。濕法冶金回收中,酸浸法通過使用鹽酸或硫酸來溶解ITO廢料,使得銦以In3?的形式進入溶液。隨后,可以利用溶劑萃取、置換反應(例如,使用鋅粉進行置換)或電解法來進一步回收銦。生物浸出法利用特定的微生物,如硫氧化,來選擇性溶解銦。雖然這種方法環(huán)保,但目前其效率相對較低,仍處在研究階段。火法冶金回收中,高溫熔煉將含銦廢料與還原劑(例如焦炭)一同進行高溫熔煉。在熔煉過程中,銦會富集在煙塵或熔渣中,隨后需要進一步的二次處理來進行提純。這種方法適用于大規(guī)模的回收操作,但能耗相對較高。
銦靶材回收的主要任務是將銦從靶材中的其他金屬和材料中分離出來,并將其提純至高純度。回收方法包括火法、濕法和電化學法。
火法冶金工藝使用高溫熔煉和精煉來回收銦。這種方法適用于大規(guī)?;厥眨嬖谝恍┤秉c,如產(chǎn)生危險廢物、高能耗,以及可能損失有價值的銦。
濕法冶金工藝利用化學浸出劑將銦從靶材中溶解出來。這種方法比火法更環(huán)保,適用于從成分復雜的靶材中回收銦。然而,這一過程可能較為復雜,需要使用危險化學品。
電化學過程通過電流將銦從靶材中溶解和回收。這種方法也比火法更環(huán)保,可以回收較高純度的銦。但這一過程可能較為復雜,需要專門的設(shè)備和專業(yè)知識。