銦是銀白色并略帶淡藍(lán)色的金屬,熔點(diǎn)156.61℃,沸點(diǎn)2080℃,密度7.3克/厘米3(20℃)。銦很軟,能用指甲刻痕,比鉛的硬度還低。銦的可塑性強(qiáng),有延展性,可壓成極薄的金屬片。從常溫到熔點(diǎn)之間,銦與空氣中的氧作用緩慢,表面形成極薄的氧化膜,溫度更高時(shí),與氧、鹵素、硫、硒、碲、磷作用。大塊金屬銦不與沸水和堿反應(yīng),但粉末狀的銦可與水作用,生成氫氧化銦。銦與冷的稀酸作用緩慢,易溶于濃熱的無機(jī)酸和乙酸、草酸。銦能與許多金屬形成合金。銦的氧化態(tài)為+1和+3,主要化合物有In2O3、In(OH)3,與鹵素化合時(shí),能形成一鹵化物和三鹵化物。
銦_銦[金屬] -概述
銦原子的核電荷數(shù)銦(英文:indium),元素符號(hào)In,原子序數(shù)49,原子量114.82,屬周期系ⅢA族。
銦是一種柔軟的銀灰色金屬,帶有光澤。從常溫到熔點(diǎn)之間,銦與空氣中的氧作用緩慢,表面形成極薄的氧化膜,溫度更高時(shí),與氧、鹵素、硫、硒、碲、磷作用。大塊金屬銦不與沸水和堿反應(yīng),但粉末狀的銦可與水作用,生成氫氧化銦。銦與冷的稀酸作用緩慢,易溶于濃熱的無機(jī)酸和乙酸、草酸,銦能與許多金屬形成合金。
銦的氧化態(tài)為+1和+3,主要化合物有In2O3、In(OH)3,與鹵素化合時(shí),能形成一鹵化物和三鹵化物。銦-115是最常見的銦同位素,帶有微弱的放射性。
銦_銦[金屬] -性質(zhì)
物理性質(zhì)
顏色和狀態(tài):銀白色金屬
聲音在其中的傳播速率(m/S):1215
密度:7.31克/厘米3
熔點(diǎn):156.61℃
沸點(diǎn):2080℃
莫氏硬度:1.2
電離能 (kJ /mol) :5.786電子伏特
M - M+ 558.3
M+ - M2+ 1820.6
M2+ - M3+ 2704
M3+ - M4+ 5200
M4+ - M5+ 7400
M5+ - M6+ 9500
M6+ - M7+ 11700
M7+ - M8+ 13900
M8+ - M9+ 17200
M9+ - M10+ 19700
其它:稀散元素之一,有延展性,比鋁軟。
化學(xué)性質(zhì)
元素原子量:114.8
元素類型:金屬
原子體積(立方厘米/摩爾):15.7
原子序數(shù):49
元素符號(hào):In
相對(duì)原子質(zhì)量:114.8
核內(nèi)質(zhì)子數(shù):49
核外電子數(shù):49
核電荷數(shù):49
主要:In+3
其它:In+1, In+2
質(zhì)子質(zhì)量:8.1977E-26
質(zhì)子相對(duì)質(zhì)量:49.343
所屬周期:5
所屬族數(shù):IIIA
摩爾質(zhì)量:115g/mol
外圍電子排布:5s2 5p1
核外電子排布:2,8,18,18,3
晶體結(jié)構(gòu):晶胞為四方晶胞。
晶胞參數(shù):
a = 325.23 pm
b = 325.23 pm
c = 494.61 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
原子半徑:2
其它:易溶于酸或堿;不能分解水;在空氣中很穩(wěn)定;燃燒時(shí)會(huì)發(fā)生鮮紫色的火焰。
銦_銦[金屬] -特性
其一:銦金屬顯銀白略帶淡藍(lán)色,光澤亮麗,在彎曲時(shí)會(huì)發(fā)出鳴音。其與銅銀金的合金制作假牙。熔點(diǎn)156.61°C,沸點(diǎn)2080°C,密度7.3克/厘米³;延展性好,比鉛還軟。
其二:銦具有熔點(diǎn)低(156.61°C),沸點(diǎn)高(2080°C),傳導(dǎo)性好,延展性好,比鉛還軟,能用指甲刻痕;可塑性強(qiáng),可壓成極薄的金屬片。其氧化物能形成透明的導(dǎo)電膜等特性,近年在銦錫氧化物(ITO)、半導(dǎo)體、低熔點(diǎn)合金等方面得到廣泛應(yīng)用。特別是由于銦錫氧化物(ITO)具有可見光透過率95%以上、紫外線吸收率≥70%、對(duì)微波衰減率≥85%、導(dǎo)電和加工性能良好、膜層既耐磨又耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)點(diǎn),作為透明導(dǎo)電膜已獲得廣泛應(yīng)用。隨著IT產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,用于筆記本電腦、電視和手機(jī)等各種新型液晶顯示器(LCD)以及接觸式屏幕、建筑用玻璃等方面,作為透明電極涂層的ITO靶材(約占銦用量的70%)用量的急劇增長(zhǎng),使銦的需求正以年均30%以上的增長(zhǎng)率遞增。世界市場(chǎng)上平面顯示器的快速增長(zhǎng)成為全世界銦的生產(chǎn)的最主要的最終用戶,包括平面電視、臺(tái)式計(jì)算機(jī)顯示器、可上網(wǎng)的筆記本電腦、手機(jī)等主要的平面顯示器的快速發(fā)展和應(yīng)用,使得國(guó)際市場(chǎng)對(duì)銦的需求急劇增長(zhǎng),而且目前還沒有新的用于替代ITO的材料研究出來。
其三、從常溫到熔點(diǎn)之間,銦與空氣中的氧作用緩慢,表面形成極薄的氧化膜,溫度更高時(shí),與氧、鹵素、硫、硒、碲、磷作用。銦在空氣中的氧化作用很慢;大塊金屬銦不與沸水和堿反應(yīng),但粉末狀的銦可與水作用,生成氫氧化銦。銦與冷的稀酸作用緩慢,易溶于濃熱的無機(jī)酸和乙酸、草酸。銦可作為包復(fù)層或與其它金屬制成合金,以增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)軸承耐腐蝕性;銦有優(yōu)良的反射性,可用來制造反射鏡;銀鉛銦合金可作高速航空發(fā)動(dòng)機(jī)的軸承材料。易熔的伍德合金中每加1%銦,可降低熔點(diǎn)1.45℃。銦化合物半導(dǎo)體有銻化銦(通迅激光光源、太陽能電池),磷化銦和銻化銦(紅外檢測(cè)、光磁器件、太陽能轉(zhuǎn)換器等)。
其四:銦合金可作反應(yīng)堆控制棒,能夠敏感地檢測(cè)中子幅射;可用于登陸艙,著陸時(shí)不脆化、不開裂。
銦_銦[金屬] -歷史
1863年F.賴希和H.T.里希特為了尋找鉈而研究閃鋅礦,用處理礦物所得的硫化物進(jìn)行光譜分析,發(fā)現(xiàn)一條靛藍(lán)色光譜,認(rèn)為是一種新元素,并命名為銦,意思是“靛藍(lán)色”,同年分離出金屬銦。鉈被發(fā)現(xiàn)和取得后,德國(guó)弗賴貝格(Freiberg)礦業(yè)學(xué)院物理學(xué)教授賴希由于對(duì)鉈的一些性質(zhì)感興趣,希望得到足夠的金屬進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。他在1863年開始在夫賴堡希曼爾斯夫斯特(Himmelsfüst)出產(chǎn)的鋅礦中尋找這種金屬。這種礦石所含主要成分是含砷的黃鐵礦、閃鋅礦、輝鉛礦、硅土、錳、銅和少量的錫、鎘等。賴希認(rèn)為其中還可能含有鉈。雖然實(shí)驗(yàn)花費(fèi)了很多時(shí)間,他卻沒有獲得期望的元素。但是他得到了一種不知成分的草黃色沉淀物。他認(rèn)為是一種新元素的硫化物。
只有利用光譜進(jìn)行分析來證明這一假設(shè)??墒琴囅J巧?,只得請(qǐng)求他的助手H.T.李希特進(jìn)行光譜分析實(shí)驗(yàn)。李希特在第一次實(shí)驗(yàn)就成功了,他在分光鏡中發(fā)現(xiàn)一條靛藍(lán)色的明線,位置和銫的兩條藍(lán)色明亮線不相吻合,就從希臘文中“靛藍(lán)”(indikon)一詞命名它為indium(銦)(In)。兩位科學(xué)家共同署名發(fā)現(xiàn)銦的報(bào)告。分離出金屬銦的還是他們兩人共同完成的。他們首先分離出銦的氯化物和氫氧化物,利用吹管在木炭上還原成金屬銦,于1867年在法國(guó)科學(xué)院展出。
銦_銦[金屬] -分布
銦銦在地殼中的分布量比較小,又很分散。它的富礦還沒有發(fā)現(xiàn)過,只是在鋅和其他一些金屬礦中作為雜質(zhì)存在,因此它被列入稀有金屬。
銦在地殼中的含量為1×10-5%,它雖然也有獨(dú)立礦物,硫銦銅礦(CuInS2)、硫銦鐵礦(FeInS4)、水銦礦[In(OH)3],但量極少,絕大部分銦都分散在其他礦物中,主要是含硫的鉛、鋅礦物,閃鋅礦中銦的含量為0.0001%~0.1%,鉛鋅冶煉廠和錫冶煉廠都能回收銦。
銦是非常稀少的金屬,全世界銦的地質(zhì)含量?jī)H為1.6萬噸,為黃金地質(zhì)儲(chǔ)量的1/6。銦在地殼中的含量約十萬分之一,沒有獨(dú)立礦物,廣泛分布于閃鋅礦中,含量在0.1%以下。銦礦物多伴生在有色金屬硫化礦物中,特別是硫化鋅礦,其次是方鉛礦、氧化鉛礦、錫礦、硫化銅礦和硫化銻礦等。雖然在一些有色金屬精礦中銦得到初步富集,但由于銦品位低,一般不可直接作為提銦原料。而上述有色金屬精礦經(jīng)過冶煉或高爐煉鐵后得到的粗鋅、粗鉛、爐渣、浸出渣、溶液、煙塵、合金、陽極泥等是提銦的主要原料。中國(guó)擁有世界上最大的銦儲(chǔ)量,也是全球最大的銦生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó),產(chǎn)量占世界銦總產(chǎn)量的30%以上。2006年,中國(guó)精銦產(chǎn)量近6噸,原生銦供應(yīng)量占全球的60%以上。日本是世界上最大的銦消費(fèi)國(guó),每年銦需求量占世界銦年產(chǎn)量的70%以上,絕大部分從中國(guó)進(jìn)口。
銦_銦[金屬] -回顧
2012年中國(guó)銦價(jià)月度走勢(shì)圖2012年國(guó)內(nèi)鋅產(chǎn)量至少減產(chǎn)20萬噸,主要是大型骨干企業(yè)減產(chǎn),銦產(chǎn)量也受到限制。但因一些新生產(chǎn)者加入,對(duì)全國(guó)產(chǎn)量有貢獻(xiàn),2012年全國(guó)精銦產(chǎn)量下降有限。據(jù)中國(guó)有色工業(yè)協(xié)會(huì)銦鉍鍺分會(huì)初步統(tǒng)計(jì),2012年全國(guó)精銦產(chǎn)量完成383噸,比2011年減少9噸。廣西因河池鎘污染事件產(chǎn)業(yè)整治而明顯減產(chǎn),江蘇本來是來料加工地區(qū),2012年加工量也顯著減少;湖南地區(qū)產(chǎn)量基本持平;云南、陜西、河南等地因新產(chǎn)能投入而增產(chǎn)。根據(jù)中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)銦鉍鍺分會(huì)產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)(2012主要省份大數(shù)(t):湖南120;云南100;廣西70;遼寧、廣東、江蘇、青海、河南均在10-20之間)。
2012年國(guó)內(nèi)消費(fèi)基本維持在60噸左右,因此今年新生產(chǎn)的銦85%以上轉(zhuǎn)化為國(guó)內(nèi)庫存。在國(guó)家累計(jì)收儲(chǔ)的100噸精銦以外,有三分之一庫存在生產(chǎn)企業(yè),三分之一被主要交易所以及個(gè)人投資者持有,另外三分之一在投資商手中。
2012年精銦年均價(jià)為3524.3元/千克,較2011年4504.6元/千克降21.76%。2012年粗銦年均價(jià)為3181.9元/千克,較2011年降21.4%。2012年精銦離岸價(jià)全年均價(jià)為540.5美元/千克,較2011年降26.2%。
2012年銦市場(chǎng)由兩條線分別主導(dǎo):國(guó)內(nèi)以投資為主線,國(guó)外則以供需為主線。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)全年有三次波動(dòng)。第一次始于2月初,廣西河池鎘污染事件發(fā)生后,當(dāng)?shù)匕儆嗉疑嬷仄髽I(yè)全部停產(chǎn)整頓。河池是我國(guó)重要的原生銦生產(chǎn)基地,市場(chǎng)擔(dān)憂銦原料供應(yīng),精銦價(jià)格從3400-3500元/千克上漲至2月底的3750-3850元/千克。第二次波動(dòng)發(fā)生在6月,市場(chǎng)盛傳國(guó)家即將在當(dāng)月進(jìn)行收儲(chǔ),成交價(jià)從最低時(shí)的3300元/千克上漲至3750元/千克。第三次波動(dòng)幅度最小,用戶為節(jié)日備貨外市走強(qiáng),加之8月末收儲(chǔ)方案落地,為國(guó)內(nèi)價(jià)格提供支撐,但此前市場(chǎng)已將收儲(chǔ)題材消費(fèi),遂未大幅上漲。
銦_銦[金屬] -用途
銦銦主要作為包復(fù)層或與其它金屬制成合金,以增強(qiáng)耐腐蝕性;銦有優(yōu)良的反射性,可用來制造反射鏡;銦合金可作反應(yīng)堆控制棒;在無線電和半導(dǎo)體技術(shù)中,銦及銦的化合物也有重要用途。銦可用作低熔點(diǎn)合金、半導(dǎo)體、整流器、熱敏電阻等。含24%銦及76%鎵的合金,在室溫下是液體。銦是電子、電信、光電產(chǎn)業(yè)不可或缺的關(guān)鍵原材料之一,70%的銦用于制造液晶顯示產(chǎn)品,在電子、電信、光電、國(guó)防、通訊等領(lǐng)域具有廣泛用途,極具戰(zhàn)略地位。銦產(chǎn)業(yè)被稱為“信息時(shí)代的朝陽產(chǎn)業(yè)”。
銦錠因其光滲透性和導(dǎo)電性強(qiáng),主要用于生產(chǎn)ITO靶材(用于生產(chǎn)液晶顯示器和平板屏幕),這一用途是銦錠的主要消費(fèi)領(lǐng)域,占全球銦消費(fèi)量的70%。
其次的幾個(gè)消費(fèi)領(lǐng)域分別是:電子半導(dǎo)體領(lǐng)域,占全球消費(fèi)量的12%;焊料和合金領(lǐng)域占12%;研究行業(yè)占6%。另,因?yàn)槠漭^軟的性質(zhì)在某些需填充金屬的行業(yè)上也用于壓縫。如:較高溫度下的真空縫隙填充材料。
醫(yī)學(xué):肝、脾、骨髓掃描用銦膠體。腦、腎掃描用銦-DTPA。肺掃描用銦Fe(OH)**3顆粒。胎盤掃描用銦Fe抗壞血酸。肝血池掃描用銦輸鐵蛋白。
銦_銦[金屬] -產(chǎn)地
中國(guó)是世界上銦錠主要生產(chǎn)地,此外全球還有美國(guó)、加拿大及日本等國(guó)生產(chǎn)。我國(guó)的銦分布在鉛鋅礦床和銅多金屬礦床中,保有儲(chǔ)量為13014t,分布15個(gè)省區(qū),主要集中在云南(占全國(guó)銦總儲(chǔ)量的40%)、廣西(31.4%)、內(nèi)蒙古(8.2%)、青海(7.8%)、廣東(7%)。
尚未發(fā)現(xiàn)銦的單獨(dú)礦床,它以微量伴生在鋅、錫等礦物中。當(dāng)其含量達(dá)十萬分之幾,就有工業(yè)生產(chǎn)價(jià)值,目前主要是從閃鋅礦中提取。另外,從鋅、鉛和錫生產(chǎn)的廢渣、煙塵中也可回收銦。無機(jī)材料銦可以形成類似碳鍵的化學(xué)鍵
《Science》雜志上,英國(guó)科學(xué)家發(fā)表論文,聲稱他們?cè)阢熢娱g形成了銦-銦單鍵組成的長(zhǎng)鏈。這個(gè)發(fā)現(xiàn)非常令人驚訝,因?yàn)橐话阒挥性刂芷诒碇械?4列的元素(碳族元素)才能形成這種化學(xué)鍵。所有的生命系統(tǒng)和大多數(shù)聚合物都含有碳元素,這也是因?yàn)橹挥刑歼@樣的元素才能形成這種化學(xué)鍵。
英國(guó)倫敦帝國(guó)學(xué)院和蘇塞克斯大學(xué)的研究人員們制備的這種新的銦化合物中含有與眾不同的電子結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)允許元素周期表中的第13列元素(硼族元素)形成類似碳有機(jī)物的聚合物。
研究人員們還認(rèn)為,硼族元素聚合物的電子學(xué)性質(zhì)可以用來制造那些類似固體半導(dǎo)體的新型電子學(xué)元件,例如發(fā)光二極管和太陽能電池。一種可溶解的銦聚合物可以很容易取代碳族元素的地位,而且生產(chǎn)這種銦聚合物不需要像固體電子器件那樣的高溫低壓條件。
倫敦帝國(guó)學(xué)院化學(xué)系的MikeHill博士說:“我們制造的化合物具有出人意料的穩(wěn)定性,而且生產(chǎn)它們的過程也很簡(jiǎn)單。它可以用來解決大量的問題。”他還說:“如果你把元素周期表中的元素看作是一些顏料的話,那么我們平時(shí)只用了調(diào)色板中的某幾種顏料。我們現(xiàn)在的工作就是要用那些平時(shí)沒有用到的顏料?!?br>研究人員通過碘化銦和一種鉀的衍生物之間的置換反應(yīng)制備出了這種銦聚合物。他們正打算更深入的研究這種銦聚合物分子,并且在硼族元素化合物中形成更長(zhǎng)或更短的鏈,最終利用它們制出穩(wěn)定的聚合物。
銦_銦[金屬] -危險(xiǎn)性
重金屬,有輕微毒性。健康危害:銦比鉛還毒。美國(guó)和英國(guó)已公布了銦的職業(yè)接觸限值均為0.1mg/m3[11]。而這兩個(gè)國(guó)家鉛的標(biāo)準(zhǔn)為0.15mg/m3。說明銦的毒性不可輕視。液晶顯示器含有銦,據(jù)新華社消息,28歲的黃力(化名)就職于江蘇一家生產(chǎn)手機(jī)液晶顯示屏的企業(yè),主要工作是將一些金屬粉噴在液晶屏幕模板上.工作兩年后,他經(jīng)常呼吸困難、喘不過氣來,檢查發(fā)現(xiàn)肺部布滿雪花狀的白色顆粒物.經(jīng)過半年多時(shí)間的醫(yī)學(xué)循征,呼吸科專家認(rèn)為,黃力是罕見的銦中毒,他血液里的銦是常規(guī)的300倍。黃力肺里的粉塵顆粒無法抽出,所以肺部功能很難恢復(fù),而且還在不斷地自我排出蛋白質(zhì)。所以每隔一個(gè)月就要到醫(yī)院進(jìn)行一次全肺灌洗,否則就可能舊病復(fù)發(fā),有生命危險(xiǎn)。
環(huán)境危害:對(duì)環(huán)境有危害,對(duì)水體可造成污染。
燃爆危險(xiǎn):可燃,具刺激性。
銦_銦[金屬] -提取工藝
銦
銦的提取工藝以萃取-電解法為主,這也是現(xiàn)今世界上銦生產(chǎn)的主流工藝技術(shù)。其原則工藝流程是:含銦原料→富集→化學(xué)溶解→凈化→萃取→反萃取→鋅(鋁)置換→海綿銦→電解精煉→精銦。
銦多數(shù)與其性質(zhì)類似的鋅、鉛、銅和錫等共生,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有自然銦、硫銦鐵礦(FeIn2S4)、硫銦銅礦(CuInS2)、硫銅鋅銦礦[(Cu,Zn,F(xiàn)e)3(In,Sn)S4]和羥銦礦[In(OH)3]等5種含銦礦物。銦在硫化礦中的含量最高,閃鋅礦是主要工業(yè)來源,銅礦、方鉛礦、黃錫礦與錫石也含有較高的銦,但由于產(chǎn)量極少,非常分散,不能作為直接生產(chǎn)銦的原料,一般是從鋅、鉛、錫等重金屬冶煉的副產(chǎn)物中回收生產(chǎn)。由于稀散金屬離子在化學(xué)性質(zhì)上有許多相似之處,造成分離、富集、回收上的困難,近年來,隨著銦需求量不斷增加,對(duì)于銦的富集、回收進(jìn)行了很多的研究。
世界上銦產(chǎn)量的90%來自鉛鋅冶煉廠的副產(chǎn)物。銦的冶煉回收方法主要是從銅、鉛、鋅的冶煉浮渣、熔渣及陽極泥中通過富集加以回收。根據(jù)回收原料的來源及含銦量的差別,應(yīng)用不同的提取工藝,達(dá)到最佳配置和最大收益。常用的工藝技術(shù)有氧化造渣、金屬置換、電解富集、酸浸萃取、萃取電解、離子交換、電解精煉等。當(dāng)前較為廣泛應(yīng)用的是溶劑萃取法,它是一種高效分離提取工藝。離子交換法用于銦的回收,還未見工業(yè)化的報(bào)導(dǎo)。在從較難揮發(fā)的錫和銅內(nèi)分離銦的過程中,銦多數(shù)集中在煙道灰和浮渣內(nèi)。在揮發(fā)性的鋅和鎘中分離時(shí),銦則富集于爐渣及濾渣內(nèi)。
在ISP煉鉛鋅工藝中,精礦中的銦較大部分富集于粗鋅精餾工序產(chǎn)出的粗鉛中,回收富銦粗鉛的銦,一直采用堿煮提銦工藝,存在生產(chǎn)能力小、生產(chǎn)成本高、金屬回收率低等缺點(diǎn)。
為了簡(jiǎn)化銦的提取流程,降低生產(chǎn)成本,提高金屬回收率,針對(duì)原有的提銦生產(chǎn)工藝,本項(xiàng)目通過條件試驗(yàn)、循環(huán)實(shí)驗(yàn)及綜合試驗(yàn),研究開發(fā)了“富銦粗鉛電解-鉛電解液萃銦”提取工藝,確定了新工藝的最佳工藝參數(shù)。工藝流程為:粗鉛熔化鑄成極板,裝入電解槽通電進(jìn)行電解,陽極中的銦溶解進(jìn)入電解液,當(dāng)銦富集到一定濃度后,抽出電解液進(jìn)行萃取、反萃,富銦反萃液經(jīng)pH調(diào)節(jié)、置換、壓團(tuán)熔鑄后得到粗銦。
銦_銦[金屬] -提取方式
從煉鋅副產(chǎn)品中回收銦
銦日本同和礦業(yè)公司以煉鋅中產(chǎn)生的凈液殘?jiān)鳛樵?,先分離和浸出,脫銅、脫鋁,除去原料中與鎵銦性質(zhì)相似的重金屬,然后在富集鎵銦的溶液中加入鹽酸,混合攪拌,調(diào)整酸度之后,再用醚萃取銦,使它和鎵及其它金屬分離。最后用水反萃出銦,再經(jīng)置換,熔融和電解。在每次電解中需調(diào)整電流密度和電解液的酸度,以除去微量的鎘、錫和鋁等,生產(chǎn)出4N以上的金屬銦。此外,銦的選擇性分離法是把鉛、鋅冶煉過程中產(chǎn)生的含有微量的銦煙塵、陽極泥等各種殘?jiān)约半娊馀懦鲆鹤鳛樵?,采用含萃取劑膦酸?2-乙基己基)酯的有機(jī)溶劑,于pH小于1.0的條件下,對(duì)含銦及其它金屬的硫酸溶液萃取,然后用鹽酸在30-700C進(jìn)行反萃,從而選擇性分離銦。其萃取銦的效率可高達(dá)98%以上。
硬鋅真空蒸餾提鋅和富集鍺銦銀
“硬鋅真空蒸餾提鋅和富集鍺銦銀”項(xiàng)目屬于材料學(xué)科,冶金技術(shù)領(lǐng)域科研項(xiàng)目。硬鋅是粗鋅火法精餾過程中產(chǎn)出的一種中間產(chǎn)物,是由粗鋅中的高沸點(diǎn)物質(zhì)組成,其主要是以鋅鉛鐵砷為主體并含有鍺銦銀等元素的多元合金。硬鋅的產(chǎn)出率約占粗鋅處理量的4%。由昆明理工大學(xué)中國(guó)工程院院士戴永年等人主持研究的“硬鋅真空蒸餾提鋅和富集鍺銦銀”項(xiàng)目獲得了2003年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
該技術(shù)用“真空蒸餾法提鋅和富集鍺銦銀”的新流程及新工藝,并成功地研制了與該工藝流程配套的生產(chǎn)設(shè)備,突破了常規(guī)的在現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)上進(jìn)行技術(shù)改造的傳統(tǒng)做法,取得了成功。有關(guān)專家評(píng)價(jià)道,該發(fā)明工藝屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng),且安全可靠,操作方便,無“三廢”污染,屬“綠色冶金”新技術(shù),符合國(guó)家所倡導(dǎo)的資源綜合利用的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,具有新穎性、創(chuàng)造性和實(shí)用性。
從礦渣中回收金屬銦
從銻、鋅礦渣中回收金屬銦一般采用酸化浸出-萃取法。在其他礦渣中如鐵礬渣、銅渣等也含有稀散金屬銦。冰銅冶煉轉(zhuǎn)爐吹煉得到的銅渣中銦含量達(dá)0.6%~0.95%,具有較大的回收價(jià)值。從鐵礬渣中富集、回收銦可采用還原揮發(fā)處理和萃取提銦新工藝,將鐵礬渣在高溫下用炭還原,并加入某助劑使銦從渣中揮發(fā)出來,形成富銦物料,再進(jìn)行浸出-萃取-電積,可得到純度為99.99%的高純銦,銦回收率大于80%,同時(shí)解決了鐵礬渣的污染問題。
從煙灰中回收金屬銦
冶煉煙灰中主要含有鋅、鉛、銅和鐵等金屬,同時(shí)含有少量銦。銦在冶煉煙灰中主要以In2O3,In2S3和In2(SO4)3等物相存在。從冶煉煙灰中回收銦主要采用酸浸―溶劑萃取法。株洲冶煉集團(tuán)采用硫酸直接浸出―萃取法從鉛浮渣反射爐煙塵中提取銦,在200g?L-1硫酸溶液中浸出,銦的浸出率為90%,用P204作萃取劑,適當(dāng)條件下溶液中銦的萃取率可達(dá)85%,用HCl作反萃劑,反萃率在95%以上。在酸浸過程中加入NaCl有利于進(jìn)一步提高銦的浸出率。對(duì)鉛煙灰進(jìn)行酸化焙燒―水浸,銦浸出率提高到88%以上。在萃取過程中采用P204水平箱萃取法,銦的萃取率從90%提高到95%。
從廢水中回收金屬銦
1)萃取法
在銦的富集與回收中,萃取是重要的方法,萃取劑包括二(2一乙基己基)膦酸(HDEHP、P204),P5708、P507D、P350、PV?HQPF、Cyanex923、TR-PO、TBP和石油亞砜等。
2)離子交換法
萃淋樹脂具有萃取劑流量少,柱負(fù)載量高,傳質(zhì)性能好等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于分離工程。
3)液膜法
液膜分離法是一種高效、快速、節(jié)能的高新分離技術(shù)。以P291為流動(dòng)載體,L113A為表面活性劑,液體石臘為膜增強(qiáng)劑,煤油為膜溶劑,硫酸和硫酸肼水溶液為內(nèi)相試劑,用該乳狀液膜體系對(duì)銦進(jìn)行分離富集。
從合金中回收金屬銦,以鉛、錫等為主體的多元合金及金屬化合物,含有銦、鍺等有價(jià)金屬,可采用堿熔、酸浸的方法回收銦、鍺等有價(jià)金屬。如電爐底鉛是以鉛、錫等為主體的多元合金及金屬化合物,往電爐底鉛中加入NaOH,進(jìn)行堿熔和堿煮,將細(xì)浸出渣酸浸,兩段酸浸的銦總浸出率達(dá)99%,銦直收率達(dá)84.3%。
中國(guó)銦的提取工藝在上世紀(jì)90年代初獲得突破,在有色金屬工業(yè)快速發(fā)展的大背景下,銦的提取工藝普及非??欤貏e是銦價(jià)高漲之后,銦的綜合回收受到企業(yè)的普遍重視,國(guó)內(nèi)科研單位和生產(chǎn)企業(yè)針對(duì)各種含銦物料的提銦工藝又取得長(zhǎng)足進(jìn)展,因此中國(guó)銦產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速。主要生產(chǎn)廠家工藝特點(diǎn)在于針對(duì)不同的含銦原料采取不同的初步富集方法和溶解技術(shù),再根據(jù)介質(zhì)情況選擇適合的萃取劑。如華錫集團(tuán)和柳州銦泰科技有限責(zé)任公司提銦原料為含銦量大約0.2%的煉鋅鐵釩渣;葫蘆島鋅廠、韶關(guān)華力公司、韶關(guān)冶煉廠則是從含銦2%~3%的硬鋅塊中提銦;株洲冶煉廠用置換渣(銦2%~3%)作為提銦原料;柳州鋅品公司從生產(chǎn)立德粉的浸出渣(含銦0.2%)中提煉。
銦_銦[金屬] -應(yīng)用領(lǐng)域
醫(yī)學(xué)應(yīng)用
適應(yīng)癥:肝、脾、骨髓掃描用銦膠體。腦、腎掃描用銦-DTPA。肺掃描用銦Fe(OH)**3顆粒。胎盤掃描用銦Fe抗壞血酸。肝血池掃描用銦輸鐵蛋白。類別:放射性核素診斷用藥。
工業(yè)應(yīng)用
銦銅銦硒(CIS)等I-II-VI三元化合物薄膜半導(dǎo)體材料,由于有價(jià)格低廉、性能良好和工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),將成為今后大力發(fā)展太陽電池工業(yè)的一個(gè)重要方
向,促使銦在該領(lǐng)域的應(yīng)用不斷增大。以信息技術(shù)為中心的新產(chǎn)業(yè)已經(jīng)興起,銦錫氧化物(ITO)是各類平板顯示器不可缺少的關(guān)鍵材料,目前全世界的銦有
75%左右消耗在這方面,未來仍然大有作為。不僅如此,隨著銦的提取、加工技術(shù)不斷進(jìn)步,生產(chǎn)成本的降低,銦的應(yīng)用還在繼續(xù)拓展。
銦稱得上“合金的維生素”,銦合金可用作釬焊料,銦是無鉛焊料新的重要添加元素,世界無鉛焊料的發(fā)展趨勢(shì)有利于銦釬焊料的應(yīng)用。利用銦合金熔點(diǎn)低的特點(diǎn)還可制成特殊合金,用于消防系統(tǒng)的斷路保護(hù)裝置及自動(dòng)控制系統(tǒng)的熱控裝置;添加少量銦制造的軸承合金是一般軸承合金使用壽命的4-5倍;銦合金還可用于牙科醫(yī)療、鋼鐵和有色金屬的防腐裝飾件、塑料金屬化等方面。
由于銦具有較強(qiáng)的抗腐蝕性及對(duì)光的反射能力,可制成軍艦或客輪上的反射鏡。銦對(duì)中子輻射敏感,可用作原子能工業(yè)的監(jiān)控劑量材料,目前用在原子能工業(yè)的銦,大約與電子工業(yè)上的用量相近。
銦可在蓄電池中作添加劑,在無汞堿性電池中作為緩蝕劑,可使電池成為綠色環(huán)保產(chǎn)品。銦在防止霧化層方面的用量不斷增加,銦涂層最初是在汽車制造業(yè)中采用,有可能普及到工業(yè)及高檔民用建筑業(yè)中去。日本索尼公司發(fā)明了以銦代替鈧的新陰極,這樣每根電子槍的成本就降到了摻鈧電子槍的十分之一左右。因此,在電視機(jī)大功率輸出、長(zhǎng)壽命方面,銦的應(yīng)用發(fā)展前景引人注目。
光電子領(lǐng)域
在光電子領(lǐng)域,銦及其化合物半導(dǎo)體具有廣泛的用途。在銦基III-V族化合物半導(dǎo)體如銻化銦(INSB)、磷化銦(INP)、砷化銦(INAS)等中,研究和應(yīng)用最早的是銻化銦(INSB),而最受重視并具有潛在應(yīng)用前景的是磷化銦(INP),它在微波通訊向毫米波通訊方面,作為光纖通訊的激光光源和異質(zhì)結(jié)太陽能電池材料方面,都有突破性進(jìn)展,展現(xiàn)了銦應(yīng)用的可喜前景。銻化銦和砷化銦在紅外探測(cè)和光磁器件方面也有重要用途。在太陽能電池中,含銦化合物薄膜材料正異軍突起,以其高轉(zhuǎn)換率、低成本、便于攜帶等優(yōu)勢(shì)受到矚目。
銦_銦[金屬] -生產(chǎn)現(xiàn)狀
銦
中國(guó)銦資源喪失定價(jià)權(quán) 日本加工后10倍價(jià)錢買回
在經(jīng)歷了年初短暫的行業(yè)回暖后,目前的銦價(jià)正面臨“有市無價(jià)”的尷尬?!敖阢焹r(jià)顯現(xiàn)出疲弱跡象,需求也不旺,預(yù)計(jì)報(bào)價(jià)還將有小幅下滑?!碧旖蛳∮薪饘俳灰字行男畔⒅行墓ぷ魅藛T王先生對(duì)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》表示。
目前銦價(jià)為現(xiàn)貨商詢價(jià)2778元~3000元/千克(不含稅),市場(chǎng)價(jià)格則為3100元/千克。而在今年8月份,銦價(jià)還維持在3600元/千克,短短幾個(gè)月間整整下降了500元。事實(shí)上,產(chǎn)量?jī)H為銀的1%的銦一直被外界看好。按照產(chǎn)業(yè)分析人士的估值,銦的合理價(jià)值應(yīng)在2000~3000美元/千克,也就是目前銦價(jià)的大約6倍。稀缺戰(zhàn)略資源因何遭遇價(jià)格“尷尬”,《每日經(jīng)濟(jì)新聞》對(duì)此進(jìn)行了調(diào)查。
19家企業(yè)聯(lián)合爭(zhēng)奪定價(jià)權(quán)相關(guān)資料顯示,中國(guó)是全球第一大原生銦供應(yīng)國(guó),然而,這一壟斷性資源優(yōu)勢(shì)卻沒有體現(xiàn)出“中國(guó)價(jià)值”,銦資源價(jià)格長(zhǎng)期遭受外國(guó)廠家的壓制。19家中國(guó)具有銦出口資質(zhì)和配額的企業(yè)就MB(MetalBul-letin,英國(guó)《金屬導(dǎo)報(bào)》周刊)的精銦報(bào)價(jià)問題發(fā)表聯(lián)合聲明:認(rèn)為MB報(bào)道的精銦價(jià)格不能代表當(dāng)前中國(guó)市場(chǎng)的主流價(jià)格;2010年6月中旬以來,中國(guó)廠商未曾以MB所報(bào)道的低價(jià)出貨,上述企業(yè)要求MB公正地發(fā)布即時(shí)市場(chǎng)價(jià)格,否則將聯(lián)合業(yè)內(nèi)人士拒絕參照MB的報(bào)價(jià),并拒絕向其提供任何有關(guān)信息。19家企業(yè)“激烈”行動(dòng)背后正是中國(guó)在國(guó)際銦市場(chǎng)缺少話語權(quán)的具體體現(xiàn)。據(jù)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》了解,自6月9日以來。MB對(duì)銦金屬的最低報(bào)價(jià)就一直維持在520美元/千克,中國(guó)企業(yè)對(duì)此明確提出異議,認(rèn)為MB報(bào)價(jià)低于市場(chǎng)主流價(jià)格;MB聲稱其報(bào)道的低價(jià)確為中國(guó)出口的不含稅價(jià)格。在幾次與MB溝通未果的情況下,中國(guó)企業(yè)通過公開申明的方式表明自己的立場(chǎng)。而中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)銦業(yè)分會(huì)(以下簡(jiǎn)稱銦業(yè)分會(huì))也表態(tài)稱,中國(guó)是銦最主要的原產(chǎn)地,理應(yīng)在銦的價(jià)格問題上更有話語權(quán)。“從6~7月份,銦業(yè)分會(huì)就MB低報(bào)中國(guó)銦價(jià)格與對(duì)方進(jìn)行了一個(gè)半月的艱難磋商,最后迫使MB正視中國(guó)企業(yè)的要求,提高了報(bào)價(jià)。”銦業(yè)分會(huì)會(huì)長(zhǎng)趙立奎表示。
約九成小銦廠退出市場(chǎng)
金屬銦銦礦多伴生在有色金屬硫化礦物中,特別是硫化鋅礦,其次是方鉛礦、氧化鉛礦、錫礦等,需通過相關(guān)工藝才能提煉出銦,目前包括株冶集團(tuán)、中金嶺南、ST鋅業(yè)、ST珠峰、羅平鋅電等企業(yè)都有銦業(yè)務(wù)。方正證券銦業(yè)分析師鄧新榮表示,對(duì)于株冶集團(tuán)等企業(yè)來說,銦并不是主營(yíng)業(yè)務(wù),而是副產(chǎn)品,生產(chǎn)成本低,因此價(jià)格也往往不高,這也造成了銦價(jià)格一直被市場(chǎng)低估。作為中國(guó)最重要的有色金屬冶煉基地之一,云南省已探明的銦儲(chǔ)量占到了全國(guó)的40%左右。以個(gè)舊地區(qū)為例,當(dāng)?shù)劂熧Y源富集于鉛、錫、鋅、銅等礦中,原先精加工銦廠有乘風(fēng)有色金屬、云錫集團(tuán)、自立礦冶廠等企業(yè),另有十余家粗加工銦廠。由于國(guó)內(nèi)在產(chǎn)業(yè)鏈延伸方面的科技投入不夠,致使銦的深加工產(chǎn)品不能生產(chǎn),國(guó)內(nèi)下游行業(yè)直接消費(fèi)少,精銦必須依賴出口。但是來自歐美及銦主要消費(fèi)國(guó)日本的廠家需求持續(xù)低迷,加上走私現(xiàn)象猖獗,出口市場(chǎng)只能不斷以低價(jià)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。與銦價(jià)的低迷相比,各種提取銦的原材料價(jià)格卻在不斷上漲,另外,環(huán)保等方面的要求日益嚴(yán)格,許多小銦廠被迫關(guān)閉。“整體關(guān)閉了90%,現(xiàn)在只剩下2家了個(gè)舊市雙龍貴金屬實(shí)業(yè)有限公司高經(jīng)理在接受記者采訪時(shí)表示,目前提煉銦的各種輔助材料價(jià)格一直上漲,擠壓了粗銦的利潤(rùn)空間。由于沒有成熟的處理銦生產(chǎn)廢水的方法,這些企業(yè)承受著巨大的環(huán)保壓力?!皣?guó)家實(shí)行節(jié)能減排之后,光環(huán)保一項(xiàng)就讓銦廠的成本增加了20%。”壓力不止于此,2007年6月18日開始,中國(guó)對(duì)銦出口實(shí)行許可證和配額管理,并征收15%的關(guān)稅。而在此前,出口銦可以享受退稅13%。一進(jìn)一退之間利潤(rùn)的巨大下滑也讓林煉煥下定決心關(guān)閉了小銦廠,轉(zhuǎn)行做銅業(yè)生意了。在個(gè)舊頗有實(shí)力的乘風(fēng)有色金屬也停止了銦業(yè)生產(chǎn),據(jù)公司段總經(jīng)理介紹,由于沒有利潤(rùn),廠里雖然擁有銦出口配額,但也不得不停止生產(chǎn)。根據(jù)銦業(yè)分會(huì)的統(tǒng)計(jì),從2007年開始,中國(guó)精銦產(chǎn)量連續(xù)3年逐年下降。為此,國(guó)家在政策上又進(jìn)行了一番調(diào)整,從2009年7月1日起,對(duì)“未鍛軋銦、廢碎料”的出口暫定關(guān)稅由原先的15%下調(diào)為5%,“銦粉末”出口暫定關(guān)稅由10%下調(diào)為5%。日本控制銦加工核心技術(shù)
雖然中小銦廠退出市場(chǎng)、關(guān)稅提高等因素讓銦出口下降,但這絲毫沒有阻止外資染指中國(guó)銦資源的熱情。在《每日經(jīng)濟(jì)新聞》的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),這些外資正以更為隱蔽的方式來獲取中國(guó)的銦資源,其中以日本最為典型。
日本是銦需求大國(guó),中國(guó)70%的銦出口日本。但是日本將這些原產(chǎn)銦加工成高端產(chǎn)品后,又高價(jià)賣給中國(guó)企業(yè)。
中國(guó)國(guó)內(nèi)銦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展存在“群龍無首”、中小企業(yè)當(dāng)?shù)赖默F(xiàn)象,目前擁有100多家銦廠,銦資源呈分散狀態(tài),約95%的生產(chǎn)廠家年生產(chǎn)量?jī)H在1~5噸,且多數(shù)只能加工初級(jí)原料產(chǎn)品。
作為最大的銦采購(gòu)商,日本企業(yè)主要采取的是分散采購(gòu)的方式。日本企業(yè)最常用的做法是到銦廠比較集中的區(qū)域挨個(gè)打聽銦廠的產(chǎn)能,然后“獅子大開口”,要求采購(gòu)。比如你的產(chǎn)能只有1噸,那么他就會(huì)開口說要3噸,因?yàn)楫a(chǎn)能達(dá)不到,再加上是國(guó)際貿(mào)易,所以小銦廠往往不敢貿(mào)然接單。實(shí)際上,各家銦廠的情況基本已被日本買家摸透,然后這些日本買家就開始動(dòng)用國(guó)內(nèi)招聘的中間采購(gòu)商幾百斤幾百斤地從這些小銦廠購(gòu)買,以達(dá)到壓價(jià)的目的。
日商從大量公開采購(gòu)轉(zhuǎn)為小量分散采購(gòu),一方面是在采購(gòu)戰(zhàn)略性極強(qiáng)的物資上避開國(guó)際市場(chǎng)的關(guān)注,另一方面巧妙利用采購(gòu)時(shí)間差,扭曲正常的供求關(guān)系,并配合以輿論宣傳、惡意打壓來操縱市場(chǎng)價(jià)格,坐收漁利。
中小銦廠規(guī)模小,許多企業(yè)因資金缺乏,迫于生存的壓力只能競(jìng)相壓價(jià)出貨,從而造成了長(zhǎng)期以來極具戰(zhàn)略儲(chǔ)備意義的銦資源大量低價(jià)流失。
更為嚴(yán)重的是,在銦產(chǎn)業(yè)鏈中,中國(guó)通過消耗大量的銦資源賺取微薄的利潤(rùn),而日本等國(guó)卻將每年從中國(guó)大量進(jìn)口的低價(jià)銦加工成高端產(chǎn)品,再以高價(jià)賣給中國(guó)。銦靶材(ITO粉)就是其中之一。
銦是ITO靶材生產(chǎn)的主要原料,自1994年以來,中國(guó)國(guó)內(nèi)有不少企業(yè)聯(lián)合高校對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研發(fā),但至今無法掌握高品質(zhì)ITO靶材制作所需之技術(shù),這些技術(shù)目前主要被日本的幾大公司掌握,日本礦業(yè)公司、三井產(chǎn)業(yè)等4家企業(yè)控制著全世界95%左右的ITO靶材市場(chǎng)份額。此前有媒體報(bào)道稱,株冶集團(tuán)等國(guó)內(nèi)公司曾與日本企業(yè)進(jìn)行過談判,但一直無法引進(jìn)相關(guān)技術(shù)。
以目前的市場(chǎng)價(jià)格為例,中國(guó)出口精銦價(jià)格僅為每噸300萬元左右,但從日本進(jìn)口的銦靶材(ITO粉)高達(dá)每噸兩三千萬元,價(jià)格接近精銦的10倍,利潤(rùn)可見一般。
銦_銦[金屬] -投資前景
銦
銦在世界屬于稀缺資源。全球預(yù)估銦儲(chǔ)量?jī)H5萬噸,其中可開采的占50%。由于目前未發(fā)現(xiàn)獨(dú)立銦礦,工業(yè)通過提純廢鋅、廢錫的方法生產(chǎn)金屬銦,回收率約為50-60%,這樣,真正能得到的銦只有1.5-1.6萬噸。
基于銦的稀缺和不可替代性,美國(guó)從1985年開始金屬銦的儲(chǔ)備。2007年,日本也將銦列入戰(zhàn)略儲(chǔ)備金屬名單。中國(guó)擁有世界上80%的銦儲(chǔ)量,卻沒有銦的定價(jià)權(quán),走私情況猖獗,走私量甚至大于正常出口量。中國(guó)對(duì)銦資源的保護(hù)還有待加強(qiáng)。
二十世紀(jì)二三十年代,銦首先應(yīng)用于合金材料的生產(chǎn)。八十年代,銦被大量用于電子工業(yè)。至2006年,銦的用量逾千噸,廣泛用于發(fā)光材料、半導(dǎo)體軸承制造。銦作為一種優(yōu)良的改性劑,有“金屬維他命”之稱。良好的商品屬性支撐了銦的金融屬性的開發(fā)。
銦具有很好的保值性能。當(dāng)前,一些金融部門、南方的投行已經(jīng)接受銦作為融資工具進(jìn)行抵押貸款。
銦還可以作為投機(jī)工具活躍于資本市場(chǎng)。一般金屬行情波動(dòng)周期為5-7年,而銦則相對(duì)的具有很好的價(jià)格波動(dòng)性。每年銦價(jià)會(huì)有兩輪漲勢(shì)。由于日本是目前最大的銦消費(fèi)國(guó),每年4月份日本的通關(guān)優(yōu)惠政策會(huì)導(dǎo)致日本采購(gòu)大增,銦價(jià)暴漲。而11月底前日韓企業(yè)則會(huì)為第二年生產(chǎn)提前2-3月大量采購(gòu),價(jià)格也會(huì)小漲。從2001年1月至今,銦價(jià)漲跌可為跌宕起伏,最低時(shí)只有50美元/千克,最高達(dá)到1050美元/千克。如此波動(dòng)的行情有利于投機(jī)者利用金融杠桿進(jìn)行有效操作,獲取大量利益。
未來,銦還可能與股票債券等硬性資產(chǎn)相提并論,用作風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避。銦與銀價(jià)值非常相近,而相比之下銦更加稀缺。銦優(yōu)于黃金投資的理由還在于,金價(jià)已經(jīng)到達(dá)一個(gè)高位,絕無翻倍可能(全球黃金儲(chǔ)量以16萬噸計(jì),接盤需要79萬億美元,這顯然是不可能的),而銦的儲(chǔ)量則只有1.5萬噸,用量卻以每年20-30%的比率上升,未來價(jià)格有翻倍可能,甚至?xí)氐?000美元的高位。盡管短期內(nèi)市場(chǎng)暫時(shí)疲軟,但長(zhǎng)期來看,如果沒有強(qiáng)力的替代材料出現(xiàn),銦的價(jià)格總會(huì)有所突破。
![貴金屬概述和性質(zhì) 銦[金屬] 銦[金屬]-概述,銦[金屬]-性質(zhì)](http://img.413yy.cn/images/b/09450503/4521030509453115199134.jpg)
愛華網(wǎng)本文地址 » http://www.klfzs.com/a/8103480103/113763.html
愛華網(wǎng)


