銦回收面臨的主要挑戰(zhàn)包括銦在電子設(shè)備中的低濃度和與其他金屬的合金化。傳統(tǒng)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(jìn)技術(shù)。同時(shí)，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(duì)回收過程的影響。 銦回收具有重要的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益。通過回收廢舊靶材中的銦，可以減少對(duì)新資源的開采，降低環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用。此外，回收銦還能穩(wěn)定市場(chǎng)供應(yīng)，降低生產(chǎn)成本，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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。
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(duì)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(duì)較低。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。
主流回收工藝分類 當(dāng)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(xué)法和聯(lián)合工藝三類： 熔煉過濾法（物理法） 通過高溫熔煉結(jié)合篩網(wǎng)過濾實(shí)現(xiàn)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(wǎng)（30-40目）截留固態(tài)雜質(zhì)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(shè)備簡(jiǎn)單（圖1）、周期短（單次處理≤60分鐘）的優(yōu)勢(shì)，適用于含銦量70%-90%的廢靶材。但需控溫（±5℃），否則雜質(zhì)金屬可能熔化導(dǎo)致純度下降至95%以下。