上海企业突破稀有金属循环利用技术 构建电子废弃物"城市矿山"

问题——高端制造快速迭代带来靶材报废量增长,稀有金属回收需求迫切。 随着新型显示、光伏与半导体制造持续扩产,真空溅射环节对ITO靶材需求上升。靶材使用过程中会产生边角料和报废件,加上消费电子更新换代加快,含铟材料的退役量逐年增加。如何从这些废弃物中回收稀有金属并实现再利用,成为兼具产业价值与绿色转型意义的关键议题。 原因——铟资源“分散、伴生、贵重”,原生供给受约束,回收难点在“分离与提纯”。 业内人士指出,铟在自然界富集程度低,通常不形成独立矿床,多作为锌等冶炼过程中的伴生元素获取,原生供给弹性有限、价格波动较大。另一上,ITO靶材属于陶瓷功能材料,铟多以氧化物形态与氧化锡紧密结合,且溅射与加工环节可能混入铜、铁、铝等金属杂质以及有机残留。要实现高价值回用,关键不在“收集”本身,而在“选择性溶解—富集—深度净化—高纯还原”的工艺链能力;任一环节控制不当,都可能推高成本、拉低回收率和产品等级。 影响——再生体系兼顾资源安全与环境效益,正在成为产业链“第二供给”。 建立稳定的ITO靶材再生链条,有助于降低对原生矿产的依赖,提高稀有金属的国内保障能力,为新型显示等战略性新兴产业提供基础支撑。同时,与传统采矿和选冶相比,从退役电子材料中“再采矿”可减少能耗与固废排放,降低环境负担,契合绿色低碳方向。更重要的是,再生铟经高纯化工艺可回到高端制造环节,形成闭环供给,推动资源利用从“开采—制造—废弃”转向“资源—产品—再生资源”的循环模式,让“城市矿山”逐步成为可持续的工业资源来源。 对策——以工艺链条为主线,推动回收、提纯、再制造一体化与规范化。 据行业介绍,废旧ITO靶材再生通常从分类与预处理开始,通过破碎、清理等方式提升后续反应效率、降低杂质干扰。核心环节多采用湿法冶金路线: 一是选择性浸出。利用特定酸性体系溶解氧化铟,使铟进入溶液相,而氧化锡等成分更多保留在渣相,实现初步分离。该环节对温度、酸度、液固比等参数要求严格,直接影响回收率与后续净化难度。 二是杂质净化与富集。浸出液往往含有多种金属离子,需要通过调酸调碱、沉淀分离、离子交换或溶剂萃取等手段逐级去除。业内普遍认为,溶剂萃取在铟富集过程中作用突出,可利用相间分配差异实现选择性转移,再经反萃获得更纯净的含铟溶液。 三是还原制取高纯金属。净化后的电解液进入电解沉积环节,铟离子在电极上还原为金属铟。通过优化电流密度、温度与电解体系,可获得高纯金属产品,为再次制备高端靶材提供原料基础。 四是材料端闭环重塑。再生铟按配比与锡等元素进行配料、熔融,并经过氧化、烧结等陶瓷化工序,制备满足溅射要求的ITO靶材,实现“回收—冶金—材料”贯通。 在产业推进层面,受访企业建议同步完善回收渠道与质量标准,加强来料溯源、杂质谱管理与过程控制,推动再生产品在下游应用端的稳定验证;并通过园区化集聚与协同处置扩大规模效应,降低单位处理成本。 前景——“稀有金属循环利用”将向标准化、规模化和高值化演进。 从产业趋势看,随着显示技术升级和终端更新节奏加快,含铟材料回收量仍将增长,再生供给在总供给中的占比有望继续提升。未来竞争重点将从单一回收延伸到全链条能力:一是更高选择性、更低能耗的浸出与萃取体系;二是面向高端材料的深度纯化与稳定品质控制;三是与下游靶材制造、薄膜工艺需求相匹配的指标体系与认证机制。业内人士认为,在政策引导、技术进步与市场需求共同作用下,稀有金属回收利用有望成为保障关键材料供应、促进绿色制造的重要路径。

从废旧ITO靶材中“再造”稀有金属铟,表明了以技术提升资源利用效率的可行路径。将分散的废弃物转化为可控、可用的再生原料,不仅有助于企业降本增效,也关系到关键材料的供应安全。随着回收体系、工艺装备与标准建设完善,“城市矿山”有望释放更大潜力,为高端制造提供更稳固、更绿色的资源支撑。