莱西铟锭回收之铟的提取             

  莱西是铟的故乡，铟生产大国，莱西省是莱西铟资源开发重点地区与生产大省。一般铟的提取过程可分为四阶段：一是在主要重有色金属冶炼过程中的富集，作为综合利用副产品回收；二是制取铟富集物；三是通过种种化学冶金过程制取粗铟；四是电解粗铟获得4N(99.99%)的精铟。目前全球提取铟的主要工艺为萃取-电解法，其原则工艺流程：含铟原料→富集（铟含量宜≥0.002%）→浸出→净化→萃取→反萃取→锌（铝）置换→海绵铟→电解精炼→精铟。      

  目前铟的提取-半成品加工-使用-回收再生已成为一个非常有效的循环经济，完全成熟，2006年全球再生铟产量就已超过原生铟的，前者75%以上是用新废料回收的，因为全球2016年铟的78%用于ITO靶村制备。制备靶材时ITO的利用率很低，仅20%~30%，其余的即是提取的新废料，含39%铟~55%铟，2.25%锡~3.15%锡，以及微量铜、硅、铁等杂质。         

  回收再生铟的废料有新的与旧的，新者是指生产靶材时的工艺废料与生产ITO导电膜的靶材余料，旧废料是指使用寿命到期的含铟电子产品，如液晶屏等，但新废料占主导地位，莱西已掌握成熟的废靶回收技术，但ITO靶材生产技术与工业发达国家的相比还有较大差距。

莱西铟锭回收之氧化铟的性质 

  分子式: In2O3  

  熔点：2000°C 

  密度：7.18 g/mL at 25°C(lit.) 

  产品特点：粒度细、纯度高、易分散等特点。 

  外观：浅黄色的粉末，热时呈红色。 

  粒度：0.1um-0.5um CAS号：1312-43-2     

  优质氧化铟是一种新的n型透明半导体功能材料，具有较宽的禁带宽带、较小的电阻率和较高的催化活性，在光电领域、气体传感器、催化剂方面得到广泛应用。而氧化铟颗粒尺寸达到纳米级别时除具有以上功能外，还具备了纳米材料的表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等。      

  用途：用于电池原材料，荧光屏，玻璃，陶瓷，化学试剂，光谱纯试剂，电子元件的材料, 太阳能电池、液晶显示材料、碱性电池的添加剂等。

莱西铟锭回收之废铟改进职业卫生防护设施

  要根据生产工艺各个环节，产生职业危害的形式和接触途径，改进职业卫生防护设施。如在生产液晶显示面板的生产工艺中，铟及其化合物接触途径主要是在ITO靶材维保时。作业工人对ITO靶材进行打磨，通过呼吸道接触ITO粉尘。而溅射镀膜机，由于规模和型号不同，打磨方式亦不相同，应分别采用相应和有效的职业卫生防护设施。如大型溅射镀膜机或大型靶材，需在机器上打磨，则采用移动局部电动吸尘设备；而小型靶材，可卸下在专门场所集中打磨，采用较完善的通风除尘设施，效果更好。

  无论何种方式，局部吸尘均要求形式适宜、位置正确、风量适中和强度足够。

莱西铟锭回收之氧化铟锡的结果与讨论   

  实验中藉由X-ray绕射所得之平面间距（d-spacing）来分析镀层内应力相对大小。在Lohmann的研究中提出，当镀层内存在平面双轴向压应力时，由于体积守衡关系，其优选堆积面的平面间距会增加；反之，若镀层内存在平面双轴向张应力时，其优选堆积面的平面间距会减少。根据实验室在氧化铟锡薄膜的研究中，发现氧化铟锡薄膜有（222）之从优取向。因此实验中藉由（111）平面间距离的变化，探讨镀层内应力相对大小。   

  氧气流量和镀层（111）平面间距离d值变化情形。由图中可看出薄膜平面间距离d值随着氧流量的增加而增加且皆大于无应力时之理论值(因为氧化铟锡为一fcc立方晶系，d=2.920815A）显示镀层存在一压应力状态。在氧化铟锡薄膜成分分析研究中，当氧气流量增加时，有较多氧原子会填入氧空位，当氧空位存在时，容易造成邻近原子往内聚，形成一残留张应力。因此随着氧气流量增加，氧空位的减少，使得薄膜内残留压应力增加。所以随着氧气流量的增加，镀层内相对压应力也随之增加，故有较大之d值。

  随着氧气流量的增加，镀层内相对压应力随之增加，亦可从溅镀速率来得知。根据Kaizo等人的研究显示，溅镀过程中溅镀速率的改变，会影响镀层之内应力；在较低之溅镀速率，亦即增加溅镀的时间，便可增加原子或离子对镀层锤击(peening)作用，会使得镀层内残留压应力随之增加。随着氧气流量增加，镀层之溅镀速率（depositionrate）随之降低，因此增加原子或离子对镀层锤击的时间，有提升压应力之效果。   

  实验中以钻石头刮取镀层表面，并辅以光学显微镜观察镀层破坏的模式。图2是经刮痕试验后，镀层的破坏型态光学显微镜照片，由图中可看出镀层为一完全附着于基材之同形状的半圆形裂痕轨迹（conformal cracking）。所以镀层破坏为一张应力破坏，因此在弹性限内镀层中若有残存轴向压应力，应有助于平衡相反之作用力所产生之张应力分量，如此便可增加临界荷重，亦即增加附着性。 图片 　　镀层附着性质系利用刮痕(scratch)试验去量测临界荷重（Lc）。图3是在不同氧气流量下，镀层和基材界面间附着性之情形。由图中可看出随着氧气流量的增加，镀层和基材间附着性随之增加。根据相对应力大小得知ITO薄膜随着氧气流量增加，其相对压应力随之增加，依破坏模式而言，压应力的增加有助于提升刮痕临界荷重，增加附着性，故随着氧气流量的增加，镀层和基材间附着性会随之增加。因考虑增大氧气流量会降低导电性质和避免溅镀过程中产生电弧(arc)，使得电浆不稳定，故制程中不再增加氧气流量。