閉環(huán)之困:損耗與機(jī)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(jià)值的廢料往往被簡(jiǎn)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。
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。
銦靶材回收的主要任務(wù)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(xué)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)模回收,但存在一些缺點(diǎn),如產(chǎn)生危險(xiǎn)廢物、高能耗,以及可能損失有價(jià)值的銦。
濕法冶金工藝?yán)没瘜W(xué)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(fù)雜的靶材中回收銦。然而,這一過程可能較為復(fù)雜,需要使用危險(xiǎn)化學(xué)品。
電化學(xué)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(fù)雜,需要專門的設(shè)備和專業(yè)知識(shí)。