銦 (Indium) 101 - 地球富有或稀有元素?
瀏覽網路上有關銦金屬的參考資料, 有時我會看到將其認定為「極稀有金屬。」但它是否真的如此稀有? 最近我與同事Claire Miko其任職於銦公司金屬與化學部經理討論有關金屬稀有性的報導是否 (如同 Mark Twain的死亡) 被大幅誇大。
問:現今,銦元素被廣泛使用於電子 (玻璃鍍層、低溫焊料、氣密式密封 和散熱介面材料 )和太陽能應用(銅銦鎵 (CIG) 太陽能板),但鮮少人知。您可以告訴我們銦金屬是從哪裡來嗎?
Claire答:銦是重金屬像是鋅、鉛 、銅、錫及其他多金屬礦的副產物。地殼中富含銦(其總含量超過銀,但銀年生產量卻至少是銦年生量的40倍)。地理上富含銦的地區為南美洲、加拿大、澳洲、中國 和獨聯體,即儲量是廣泛地分佈。
問: 開採後的銦需要精煉嗎?
Claire: 銦是以百萬分等級存於重金屬礦中。它首先需自重金屬礦中分離再加以濃縮。這通常是由重金屬熔煉爐完成(例如在精煉鋅、鉛、銅、錫等過程中)。接著,在銦精煉廠進一步精煉及純化。
問: 銦錫氧化物 (ITO)是現今最大的含銦產品之一。開採的銦有多少是用來製作銦錫氧化物?
Claire: 約50%精煉的銦是用來製作銦錫氧化物。較多的百分比是用以銦錫氧化物靶材生產使用,但使用於噴濺製程(銦錫氧化物層於玻璃上)效率低,產生大量的回收銦並再循環回收使用。
問: 現今是否有足夠的銦含量供現在或未來市場使用?
Claire: 銦產量一直不斷地拓展以滿足不斷增長的需求。銦產量在近20年內自每年70公噸成長至每年500公噸以上。現在每年只有三分之一開採的銦用於精煉成銦金屬,另外的三分之一存在殘留物需以較貴的方法處理但仍可供未來製程使用,剩下的三分之一因無法由重金屬熔煉爐自重金屬礦分離而流失。熔煉爐的投資能在有需要時將這些量提取和精煉。
問: 是否有回收計劃將用以沈積在玻璃表面上的靶材回收未用的銦錫氧化物?回收率是多少?
Claire: 已有能力處理使用過的銦錫氧化物靶材(如同點3)且現今回收製程已成熟且效率高。現今流程的回收時間非常短,能得以快速再次精煉銦。
問: 是否有其他可替代銦錫氧化物?
Claire:
據我們了解,銦錫氧化物依然是液晶螢幕 (LCD) 和平板顯示器應用的最佳材料。它提供最佳的性能像是光學透明性、電阻率、透明度和電阻率的均勻性、化學和機械穩定性、耐腐蝕及蝕刻的均勻性。
42吋電視的銦錫氧化物成本低於2美元,且低於整體顯示器成本的1%。這是非常少的成本用以確保維持顯示器的品質。替代材料已出現重要的製程問題像是電阻率、均勻性及化學和機械穩定性。
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www.indium.com/supply.php
http://en.wikipedia.org/wiki/indium
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