再生銦的應(yīng)用廣泛,包括重新制備ITO靶材,以及在半導(dǎo)體、合金等領(lǐng)域的使用。從經(jīng)濟(jì)角度看,回收1噸銦可以減少大約50噸原礦的開采,同時(shí),回收銦的成本相比原生銦要低30%~50%。綜上所述,ITO銦的回收不僅對(duì)環(huán)境友好,還能帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。隨著科技的不斷進(jìn)步和電子廢棄物數(shù)量的不斷增加,且環(huán)保的回收方案將成為稀散金屬可持續(xù)利用的關(guān)鍵所在。
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?;厥辗椒òɑ鸱ā穹ê碗娀瘜W(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)。
ITO靶粉回收過程通常包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié):
1.收集與分類。首先需要將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢靶材、切削碎屑、鍍膜殘?jiān)冗M(jìn)行分類收集。不同類型的廢料可能需要采用不同的處理方式,因此分類是確保后續(xù)處理效率的基礎(chǔ)。
2.預(yù)處理。廢料中可能含有油脂、灰塵或其他雜質(zhì),需通過清洗、烘干等方式進(jìn)行初步處理。對(duì)于塊狀廢料,可能需要通過機(jī)械破碎、研磨等方式將其轉(zhuǎn)化為粉末狀,以便于后續(xù)化學(xué)處理。
3.溶解與浸出。將預(yù)處理后的靶粉與酸性溶液(如鹽酸或硫酸)反應(yīng),使金屬成分溶解到溶液中。這一步驟需要控制溫度、濃度和反應(yīng)時(shí)間,以提高金屬的浸出率。
4.分離與純化。通過化學(xué)沉淀、溶劑萃取或離子交換等方法,將溶液中的銦與其他金屬(如錫、鐵等)分離開來。隨后,通過進(jìn)一步提純,獲得高純度的銦化合物。
5.還原與加工。將純化后的銦化合物通過電解或化學(xué)還原法轉(zhuǎn)化為金屬銦,并可進(jìn)一步加工成符合生產(chǎn)要求的ITO靶材。
目前,ITO靶粉回收主要采用濕法冶金技術(shù),其核心是通過溶液反應(yīng)實(shí)現(xiàn)金屬的提取和純化。以下為幾種常見方法:
1.酸浸法。使用鹽酸或硫酸溶液對(duì)靶粉進(jìn)行浸出,使銦和錫進(jìn)入溶液。隨后通過調(diào)節(jié)pH值或添加沉淀劑,使銦選擇性沉淀。該方法操作簡(jiǎn)單,成本較低,但需注意廢液的處理問題。
2.溶劑萃取法。利用有機(jī)溶劑選擇性萃取溶液中的銦離子,實(shí)現(xiàn)與其他金屬的分離。這種方法回收率高,產(chǎn)品純度好,但工藝較為復(fù)雜,對(duì)設(shè)備要求較高。
3.電解法。通過電解的方式從含銦溶液中直接提取金屬銦。該方法適用于高濃度銦溶液的回收,但能耗相對(duì)較高。
4.離子交換法。使用離子交換樹脂吸附溶液中的銦離子,再通過洗脫獲得純化產(chǎn)物。該方法適合低濃度溶液的回收,但樹脂的成本和再生問題需綜合考慮。