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铟属于稀散金属,是一种稀缺的战略资源。铟因其光渗透性和导电性强,主要可用于生产ITO靶材,而ITO靶材是制造液晶显示器和平板屏幕的主要原材料,这一用途是铟的主要消费领域,占全球铟消费量的70%;ITO靶材生产及其后续加工过程中产生的边角料、切屑和废品,以及溅射镀膜后的废靶材等,是铟的二次再生资源的主要来源。
对ITO废靶材中铟锡进行资源化的关键是要综合考量铟锡的分离率、直收率以及产品和副产品的品质等经济技术指标。上述几种主流的从ITO废靶中综合回收铟锡的工艺中有一个共性的问题,那就是铟锡的分离不够彻底,铟的回收率在97%~98%,进一步提升铟收率的空间较小,产生的锡渣或粗锡中含铟较高,作为锡原料或产品出售时会造成铟的损失;所以,探寻一种从ITO废靶材中充分、彻底分离并回收铟锡的新方法显得尤为重要。
为了进一步极限化的提高铟锡的收率,进一步简化工序,提升生产效率,减少环境污染,此次在基于氯化锡具有相对较低沸点的特性的基础上,设计了“盐酸浸出—蒸馏分离铟锡—锌或铝置换铟—蒸出锡提纯制五水氯化锡/蒸出酸回用”的技术方案,并进行了系统的试验验证。
试验结果表明,基于蒸馏法的铟锡资源化工艺可实现更彻底的铟锡分离效果:在实现99.52%的锡去除率的同时,铟的收率高达99.70%。本研究在获得更高的铟锡直收率的同时,可得到高品质的金属铟产品及副产品五水氯化锡;且蒸馏过程初期蒸出的盐酸经冷凝回收后可回用至盐酸浸出工序,节约酸碱中和成本的同时实现了清洁生产。