上海普陀区铟锭回收之纳米氧化铟粉的应用领域

  1、用于电子浆料，降低电子浆料的烧结温度； 

  2、用于催化剂，将CO₂转变为甲醇； 

  3、用于焊接合金，降低合金的熔点； 

 4、用于合金，提高合金的耐磨能力； 

  5、用于润滑油，提高润滑油的耐磨能力； 

  6、用于涂料，提高透明度及耐磨、耐刮、导电能力。

上海普陀区铟锭回收之铟产业链的应用环节

  目前A股铟产业链主要包括上游资源、中游冶炼和下游应用3个环节：  

  1）上游包括铟矿或者含铟废料，拥有铟资源较多的是锡业集团，目前拥有铟资源储量5987吨；  

  2）中游冶炼包括粗铟和精铟，粗铟是粗铟厂采购含铟的矿或废料，精铟是将粗铟经过加工提炼去杂。目前国内规模比较大的主要是和锌冶炼配套的企业，如株冶集团（60吨/年）、锌业股份（60吨/年）、文山锌铟（隶属于锡业股份，60吨/年）；  

  3）下游应用主要是将铟制成镀膜材料和半导体材料，目前以ITO镀膜材料为主，国内A股涉及到ITO靶材业务的主要是阿石创和晶联光电。

上海普陀区铟锭回收之氧化铟锡的介绍

  氧化铟锡(ITO，或者掺锡氧化铟)是一种铟(III族)氧化物(In2O3) and锡(IV族)氧化物(SnO2)的混合物，通常质量比为90%In2O3，10% SnO2。它在薄膜状时，透明，略显茶色。在块状态时，它呈黄偏灰色。  

  2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，氧化铟锡在2B类致癌物清单中。

上海普陀区铟锭回收之铟及其化合物的工业应用

  铟（Indium, In）是一种银白色金属，为稀有金属元素。铟在地壳中未发现单一的或以铟为主要成分的矿床。由于自然界中的铟是以微量的形式伴生于某些矿物中，故金属铟是作为副产品回收产出的。此外，还可以从废料中回收大量的再生铟。

  由于金属铟的传导性和延展性好，可塑性强，可加工为多种工业材料，被广泛地应用于各种合金、半导体材料、红外线检测器、光磁器件和太阳能转换器的制造，以及临床医学中的肿瘤放射治疗和放射性核素显影等行业。目前，铟及其化合物最重要的应用是在半导体工业技术和无线电电子技术等领域，主要以氧化铟锡（Indium Tin Oxide, ITO）靶材的形式用于透明电极，广泛用于薄膜晶体管、液晶显示器和等离子显示器的制造。

  全世界有大于70%铟用于ITO靶材、透明导电薄膜。由于ITO靶材在全国广大涉及液晶显示面板制造的企业中使用，已经形成数量庞大的职业接触人群。随着科学技术的不断进步，使用ITO靶材的产品（如配有触摸屏、液晶显示屏的设备）将会更加丰富和日益国产化，国内接触人群的数量还将逐步扩大。

上海普陀区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。

上海普陀区铟锭回收之铟的显著特点

  （1）铟在岩浆岩中的主要载体是角闪石、黑云母等镁铁质矿物，且铟在角闪石与熔体之间的分配系数更高。因此，镁铁质矿物（尤其是角闪石）的结晶会削弱岩浆的铟矿化潜力；  

  （2）铟在流体中主要配体是Cl-，酸性、高氯的流体最有利于铟的搬运。流体中铜、镉、铁的活度对铟在闪锌矿中的富集有重要控制作用，铜和锌的相对含量制约了独立铟矿物（如硫铟铜矿）的形成；  

  （3）闪锌矿是最主要的载铟矿物，In3+ + (Cu+, Ag+) ↔ 2Zn2+是铟进入闪锌矿的主要方式，但后期的构造/变质事件、流体交代、矿物的分解、Cu+In的扩散效应以及表生的风化/氧化作用，会导致铟的活化和再富集；  

  （4）锡铟同步富集是富铟矿床的显著特点，导致这一现象的根本原因可能是由于二者在表生环境中的活动性弱，易残留在富黏土的沉积岩中，这样的源岩再发生熔融便为Sn-In矿化提供了物质基础。   

  此外，新近发现在一些贫锡岩浆热液矿床中铟也能够超常富集，其机理尚不清楚。

上海普陀区铟锭回收之铟不会制约薄膜太阳能发展   

  技术突围积极探索降本方法国家能源集团方面相关研发人员表示，“从中长期看，若铜铟镓硒组件得以在BIPV、汽车、飞机，甚至工商业分布式、大型地面电站等领域广泛应用，并且在回收铟的技术上没有突破的前提下，那么，囿于铟的储量、生产，大概率会影响铟的供求关系，从而影响铜铟镓硒的生产成本。”    

  实际上，以汉能为代表的新能源企业在规模化扩张铜铟镓硒产能的同时，也都在积极探索降本方法。如开发新型等离子喷涂靶材技术、靶材喷涂中损耗及残靶上的铟回收、RC镀膜产生固废铟回收、芯片切割及Web边缘的铟回收等手段，都是目前较为可靠的方案，可以大幅降低对铟的市场需求。    

  此外，在铜铟镓硒电池中适当增加镓的成分、减薄电池膜层等方式，也可以减少铟的用量。经测算，靶材喷涂中损耗及残靶上的铟回收率为98%，RC镀膜产生固废及无效Web上的铟回收率为95%，铜铟镓硒芯片转换效率以及生产良率的持续稳步提升，也能够降低约15%左右的铟用量需求。    

  随着铜铟镓硒研发技术提升，转换效率提高，生产良率提高，回收技术的充分利用，1吉瓦的铜铟镓硒铟净用量将降低到10吨以下，而中期目标则为5吨/吉瓦-6吨/吉瓦。    

  在众多入局薄膜太阳能市场的企业自主研发核心技术，不断创新进取的推动下，尽管目前铜铟镓硒组件的生产成本高于单多晶组件，专业人士仍然有信心凭借其低衰减，以及柔性化、弱光性的优势在BIPV(建筑光伏一体化)，与汽车、快递车、低速电动车结合等方面会产生差异化的竞争力，市场份额将逐步扩大。