高纯铟的现状与概述

6.4.1.1　项目研究的背景和意义

铟位于元素周期表的ⅢA族，是一种稀有金属，并能与ⅤB族元素形成AⅢBⅤ型化合物，该化合物具有半导体性能，是光伏材料——LED的重要原材料。铟有金属光泽强、可塑力强、熔点低、沸点温度高、透光度好、导电能力好、耐腐蚀性等优良的物理特点。近年来，金属铟被广泛应用在太阳能光伏、平面液晶显示、军事、核工业、航空航天、现代电子信息、光电无线通信行业等高科技领域。这些领域对金属铟的纯度要求就更高，而且对高纯铟的需求量越来越大，因此制备高纯铟的研究越来越重要。专利作为反映技术创新成果和传递科技信息的重要工具，可以体现科技的发展走向。通过对专利说明书等专利信息的统计和分析，将繁杂的信息进行处理和整合，转化为竞争情报，发掘竞争者的专利布局。高纯铟领域专利技术的发展水平，代表着该领域的技术创新能力和科技水平。通过对该应用领域的专利数据的统计分析，就能够了解高纯铟领域的科技发展状况、区域分布以及竞争对手的变化情况，可以为相关公司指明技术研发思路，制定专利布局战略以及应对国内外的知识产权纠纷等问题，而且我国是世界上最大的原生铟生产国和铟消费国。因此，高纯铟领域的专利分析对我国高纯铟产业的可持续发展具有重要的现实意义。

6.4.1.2　国内外研究现状

目前，高纯铟的制备方法主要有化学提纯和物理提纯。化学提纯主要包括电解精炼，物理提纯包括真空蒸馏、定向凝固、区域熔炼等。电解精炼只能获得纯度为5N的高纯度铟。通常，制备高纯度铟需要多种提纯方法。

（1）电解精炼法

电解精炼法利用各种元素间的电位差，将电位大于铟的杂质元素流入电解液，再在阳极部沉积电位小于铟的杂质元素后，从阴极部获得精炼铟。锌、铅等元素的电位比铟的电位负，会在电解液中积聚，污染电解液。在粗铟电解精炼过程中，Cd和TI较不易去除，而且Zn、Pb、Cd和Tl会污染电解液，增加电解液净化的难度，同时成本也会升高。因此，电解精炼前应提前去除这些杂质元素。

（2）真空蒸馏法(www.xing528.com)

真空蒸馏法是获得高纯铟的一种有效方法。通过调节蒸馏温度，不同类型的杂质元素都能够选择性地挥发和浓缩，然后再依次富集在气相和残余液相，以此实现了纯化金属材料的目的。真空蒸馏法的整个提纯过程不涉及化学变化，因此具有操作简便、工艺流程短、易于实现自动化生产等优点。该过程基本无废水、废气、废渣，无污染，是一种绿色环保型的冶金方法。

（3）定向结晶法

定向结晶法又称顺序凝固法，在真空或氢气氛围中，铟锭熔融后将坩埚缓慢地从加热带推出，则铟液按一定速度从一端向另一端缓慢冷却而凝固，切去富集杂质的首端和尾端，重复多次就可达到除去杂质的目的。一般而言，铟的熔点与杂质元素的熔点差值越大，提纯效果就越好。

（4）区域熔炼法

区域熔炼法由定向结晶法改进而成，此法不仅适用于提纯金属，还可将金属制备成晶体完整、成分和外形均匀、直径大体相等的单晶。区域熔炼法操作方便，效率较好，适于制备高纯铟，但S、Se、Te、Pb、Tl和Sn对铟具有较高的亲和力，无法采用此法分离，并且铟熔点较低，为了得到短熔区，须付出较大的冷却费用。