当前ITO靶材回收主要围绕铟元素提取展开,主要分为物理法、化学法和联合工艺三类:
熔炼过滤法(物理法)
通过高温熔炼结合筛网过滤实现铟与其他金属的分离。具体流程包括:
废铟块在625℃熔炼炉中熔化,利用铁/不锈钢筛网(30-40目)截留固态杂质铁、铝。
熔融铟通过重力滴落收集,残留物可二次熔炼提升回收率至72%。
该方法具有设备简单(图1)、周期短(单次处理≤60分钟)的优势,适用于含铟量70%-90%的废靶材。但需控温(±5℃),否则杂质金属可能熔化导致纯度下降至95%以下。
回收1吨铟可减少50吨原矿开采,成本降低30%~50%。高纯铟需求稳定,半导体和光伏领域推动回收紧迫性。湿法、火法冶金等技术灵活适配不同废料,实现资源可持续利用。
ITO废料来源于生产废料、终端废料及工业副产物,为回收提供了丰富资源。ITO废料来源于多个方面。首先,在ITO靶材的生产过程中,会产生切削碎屑和镀膜后的废靶材,这些属于生产废料。其次,随着电子产品的更新换代,废弃的LCD面板、智能手机屏幕以及光伏薄膜等电子垃圾也逐渐增多,这些被称为终端废料。此外,金属冶炼过程中也会产生含铟烟尘或废渣,这属于工业副产物。这些不同来源的ITO废料,为铟的回收利用提供了丰富的资源。
多种类回收技术如湿法冶金、火法冶金和物理分离法,提供了灵活的回收方式以适应不同的废物类型和规模需求。湿法冶金回收中,酸浸法通过使用盐酸或硫酸来溶解ITO废料,使得铟以In³⁺的形式进入溶液。随后,可以利用溶剂萃取、置换反应(例如,使用锌粉进行置换)或电解法来进一步回收铟。生物浸出法利用特定的微生物,如硫氧化,来选择性溶解铟。虽然这种方法环保,但目前其效率相对较低,仍处在研究阶段。火法冶金回收中,高温熔炼将含铟废料与还原剂(例如焦炭)一同进行高温熔炼。在熔炼过程中,铟会富集在烟尘或熔渣中,随后需要进一步的二次处理来进行提纯。这种方法适用于大规模的回收操作,但能耗相对较高。