銦回收面臨的主要挑戰包括銦在電子設備中的低濃度和與其他金屬的合金化。傳統的回收方法難以有效提取,需要采用濕法冶金或火法冶金等先進技術。同時,回收過程中需確保電子廢物流的分類和處理,以減少污染物對回收過程的影響。 銦回收具有重要的環保和經濟效益。通過回收廢舊靶材中的銦,可以減少對新資源的開采,降低環境污染,實現資源的可持續利用。此外,回收銦還能穩定市場供應,降低生產成本,促進相關產業的可持續發展。
當前,銦的主要消費領域集中在ITO靶材上,其占比高達約70%。此外,半導體制造和合金領域的需求也不容忽視,兩者合計占總消費量的24%,而其他研究領域則占據了6%。然而,由于ITO制造過程中靶材利用率僅達30%左右,導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利用不可或缺的一環。隨著技術進步和應用需求的增長,ITO廢料回收能有效減少原礦資源消耗,實現資源的可持續性發展。
物理分離法中的機械剝離技術,是通過破碎、篩分和浮選等方法,將ITO涂層與玻璃基板進行分離。隨后,再結合化學處理對分離出的ITO涂層進行銦的提取。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。再生銦的應用廣泛,包括重新制備ITO靶材,以及在半導體、合金等領域的使用。從經濟角度看,回收1噸銦可以減少大約50噸原礦的開采,同時,回收銦的成本相比原生銦要低30%~50%。綜上所述,ITO銦的回收不僅對環境友好,還能帶來顯著的經濟效益。隨著科技的不斷進步和電子廢棄物數量的不斷增加,且環保的回收方案將成為稀散金屬可持續利用的關鍵所在。
主流回收工藝分類 當前ITO靶材回收主要圍繞銦元素提取展開,主要分為物理法、化學法和聯合工藝三類: 熔煉過濾法(物理法) 通過高溫熔煉結合篩網過濾實現銦與其他金屬的分離。具體流程包括: 廢銦塊在625℃熔煉爐中熔化,利用鐵/不銹鋼篩網(30-40目)截留固態雜質鐵、鋁。 熔融銦通過重力滴落收集,殘留物可二次熔煉提升回收率至72%。 該方法具有設備簡單(圖1)、周期短(單次處理≤60分鐘)的優勢,適用于含銦量70%-90%的廢靶材。但需控溫(±5℃),否則雜質金屬可能熔化導致純度下降至95%以下。