在智能手機(jī)、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(dǎo)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(yīng)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(chǔ)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(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈韌性的“閉環(huán)”革命。
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,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。
物理分離法中的機(jī)械剝離技術(shù),是通過破碎、篩分和浮選等方法,將ITO涂層與玻璃基板進(jìn)行分離。隨后,再結(jié)合化學(xué)處理對分離出的ITO涂層進(jìn)行銦的提取。這種方法主要適用于LCD面板的回收,但需注意,其純度可能相對較低。
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。