熊 偉

（文山學院 化工學院，云南 文山 663000）

文山州銦產業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展對策研究

熊 偉

（文山學院 化工學院，云南 文山 663000）

介紹了全球銦的資源及生產利用狀況，著重針對文山州銦的資源情況以及當?shù)禺a業(yè)狀況進行論述，并對今后文山州銦資源的開發(fā)利用提出相關對策建議。

銦；產業(yè)；資源；對策

在1863年，德國科學家Freiberg和H.T.Richter共同發(fā)現(xiàn)一種新的金屬元素——銦。銦沒有獨立的礦物，其主要伴生于鋅、鉛、錫等礦中。銦是稀散金屬，銀白色光澤且易熔的，其具有熔點低、沸點高、傳導性好的特點［1］，其熔點為156.61 ℃，沸點為2060 ℃，密度為7.31 g/cm3（20℃）。隨著人們對銦認識的不斷發(fā)展，銦的應用也在不斷擴大。就目前來說，銦廣泛應用于導體、半導體、低熔點合金、光纖通訊、原子能、防腐以及其他工業(yè)。中國是原生銦的生產大國，其產量位居世界榜首，約占世界產量比重的50%～60%，近年來，產量一直穩(wěn)定在300余t。而中國云南擁有全國最大的銦資源，其中文山州的銦資源又最為豐富。在工業(yè)化快速發(fā)展的今天，文山州加快發(fā)展步伐，利用優(yōu)勢資源發(fā)展經(jīng)濟以成為未來經(jīng)濟新的增長點。

1 銦的主要用途

基于銦的物理化學性質特點，銦的主要用途如表1所示。

表1 銦在各領域的應用所占比例

1.1 ITO靶材

ITO靶材是銦最重要的應用領域之一，其消耗量大約是全世界銦產量的70%。SnO2和In2O3是ITO靶材的主要成分，氧化銦與氧化錫的質量比為90∶10，有時候也會提高氧化銦的質量占比。使用ITO靶材作為重要原料制備的ITO透明導電膜可見光的透過率大于70%，微波衰減率小于85%，導電性能良好［2］。ITO薄膜具有透明導電的特點，且具有良好的刻蝕性，利用其特點，ITO薄膜可制成的ITO導電玻璃被大量地應用于液晶顯示器（LCD）、觸摸屏、等離子體顯示器（PDP）、有機發(fā)光平面顯示器（OLED）等。自從2004年起，全球的傳統(tǒng)顯示器開始被液晶顯示器所替代，銦的需求也隨之提高。ITO薄膜還用于交通工具如汽車、火車等作為防熱霧除霧玻璃。

1.2 焊料合金

根據(jù)表1所示，銦在焊料合金中的消耗量大概占其產量的12%。因為銦具有較低的熔點，沸點高、對堿和鹽有抗腐蝕性能，且具有很強的潤濕性，所以被用于許多不同類型的焊料。特別是在一些非金屬領域，如陶瓷、玻璃和銦都有良好的潤濕性，所以在今天的電子組件的焊接中，銦也是主要的特種焊料。

1.3 半導體材料

含銦半導體材料性能優(yōu)越，其具有電子遷移率很高、禁帶寬度很窄、電阻率與霍耳系數(shù)都較低等特點，所以它在某些方面的應用是其他半導體材料所無法代替的。如銻化銦晶體管，其運算速度比傳統(tǒng)晶體管提高50%，同時還減少了能源的消耗。用銦與氮制成的化合物氮化銦（InN）是高效低耗電池、光學掩膜等多種傳感器的優(yōu)選材料。而釩酸銦半導體材料可在可見光的照射下作為催化劑，催化分解純水以制取氫氣、催化降解有機污染物等。銦還可制成一種技術集成度很高的化合物半導體光伏器件CIS，也就是硒銦銅（CuInSe2），用于制成多晶薄膜太陽能電池［3］。由于高速傳感器與光伏電池還是新興產業(yè)，所以銦在其中的應用還比較少，大概只占世界產銦量的2%。不過在可預期的未來，銦在該領域的應用還會繼續(xù)提高。

2 銦資源現(xiàn)狀

2.1 國內外銦資源現(xiàn)狀

銦是重要的稀有金屬之一，在地殼中的含量為0.05 ppm［4］。銦有五個獨立礦物，分別是自然銦（In）、硫銅銦鋅礦（（CuZnFe）3（InSn）S4）、水銦礦（In（OH）3）、硫銦銅礦（CuInS2）、硫銦鐵礦（FeIn2S4）。這些礦物在自然界中非常稀少，銦沒有獨立的礦床，產銦的礦藏中80%的銦產出于閃鋅礦。

圖1 國內一些主要礦床中銦平均含量比較

截至2011年底，全世界銦的探明儲量為11 000 t，儲量基礎為16 000 t。世界銦資源儲量分布如表2所示［4］。

表2 世界銦資源儲量

2.2 文山銦資源現(xiàn)狀

中國的銦資源儲量約占世界的75%，是毫無疑問的銦資源大國。目前，云南、廣西、內蒙古和廣東4個省區(qū)占全國銦探明儲量的83%，資源的集中度比較高，其中又以云南為最。云南擁有全國最大的銦資源，儲量估計占全國儲量的60%以上，其中云南省文山州、紅河州占全省儲量的90%以上。云南文山馬關縣保有銦金屬儲量高達6000多t，居全國第一；另外硯山縣周邊也有部分銦資源。文山擁有全國最好的銦資源，該如何合理利用當?shù)刭Y源，發(fā)展經(jīng)濟強州富民，成為了擺在我們面前的問題。

3 銦產業(yè)現(xiàn)狀

3.1 國內外銦產業(yè)現(xiàn)狀

世界范圍內銦供應的主要產品可分為原生銦和再生銦。原生銦指以含銦礦物為原料，通過開采、冶煉加工制得的銦，其主要的生產國有中國、日本、韓國和加拿大。再生銦指從銦廢料中回收制取的銦，由于銦資源稀少寶貴，所以各國都逐漸重視再生銦的生產，日本和韓國等地的再生銦產量在全世界占有重大的份額。中國是銦資源大國，自然也是原生銦的生產大國，其中2009年和2010年的銦年產量分別達到了332 t和300 t［5］。2007至2010年，全世界原生銦的年產規(guī)模在600 t左右，最高的時候達到將近800 t的產能，詳見表3。

表3 世界各國銦產量

3.2 文山州銦產業(yè)現(xiàn)狀

目前文山州規(guī)模以上冶煉企業(yè)大概有44家，其中只有云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司一家企業(yè)從鋅、錫多金屬礦中回收銦。該公司是集采礦、選礦、冶煉為一體的國有控股礦業(yè)龍頭企業(yè)，隸屬云南錫業(yè)集團。該公司目前擁有4個采礦權、4個探礦權，礦區(qū)面積達41.23 km2。其中稀貴金屬儲量全球第一，儲量6167 t［6］。目前，華聯(lián)鋅銦整合原馬關云銅，并淘汰其落后工藝，擬采用新的濕法工藝進行10萬 t鋅、60 t精銦的冶煉技改。預計項目投資總計20億元，爭取利用3～5年的時間把項目建成，實現(xiàn)產能鋅10萬 t、銦60 t、硫酸22 t以上。同時，該公司致力于銦的深度加工方面，力爭未來成為全國最大、世界知名的銦生產及深度加工基地。

4 文山州綜合開發(fā)利用銦資源所存在的問題及對策

4.1 銦的回收率低

銦是一種伴生金屬，其從選礦到冶煉回收，都產生著銦資源的浪費。在選礦領域，由于目前只重視選礦礦物中主金屬的回收率，忽視了其他有價金屬，特別是缺乏銦回收的數(shù)據(jù)跟蹤，造成銦的相關數(shù)據(jù)缺失，銦的損失情況并不明朗。

在冶煉領域，目前文山原馬關云銅采用電爐煉鋅過程中回收銦，銦損失嚴重，回收率大概只有50%～60%，與綜合回收領先的企業(yè)75%的回收率相比有很大的差距。在錫冶煉系統(tǒng)中，銦的回收利用率也低，資源綜合利用率存在較大的提升空間。

總的來說，文山銦生產的回收率有待提升，但首要工作是要在銦生產過程中，對銦相關數(shù)據(jù)進行跟蹤統(tǒng)計，以數(shù)據(jù)為根據(jù)，針對性的提升銦的綜合回收利用率，避免資源的浪費。

4.2 銦的深加工產業(yè)還是空白

文山州擁有著豐富的銦資源，原生銦的生產潛力巨大，但僅僅依靠粗加工難以獲得高額回報，資源無法得到充分的綜合利用，這是與開發(fā)資源富民強國的目標背道而馳的。目前銦的深加工技術均由美國、日本等國家壟斷?；虏牧系拈_發(fā)，如銦化合物、銦基合金、半導體材料等原生銦材料的深加工方面，在文山州還屬于空白領域，與其他地區(qū)相比，是存在較大差距的。

所以，以原生銦為基礎，建立銦的深加工基地是迫切的，應進一步加大對ITO靶材、高純銦等的科技研發(fā)投入，使產品逐步向高科技含量及附加價值邁進。

4.3 管理和技術人員缺乏

由于歷史原因，文山州改革開放比內地晚了10余年，所以文山州的綜合發(fā)展不夠理想，這就造成了難以吸引人才，難以留住人才的尷尬境地。同時，由于文山州當?shù)禺a業(yè)結構單一，產業(yè)鏈不完善，造成人才結構單一，缺乏相應的管理和技術人才。

為此，文山州應加大高端人才的引入力度，同時也應加大本土人才的培養(yǎng)，為經(jīng)濟的又快又高發(fā)展提供充足的智力保證。

5 結語

銦作為一種稀缺資源一直以來都被各國所重視，中國的銦資源儲量世界第一，而云南的銦資源儲量又是中國銦資源儲量之最［7］。文山的銦資源在云南省首屈一指，如何合理、高效、環(huán)保的綜合利用好銦這一重要資源已成為一重要課題。原生銦的生產是依托在資源的優(yōu)勢上的,同時資源的不可再生性又決定著我們必須充分利用資源,在縱向發(fā)展深加工,在橫向提高銦的回收利用率,文山州應該發(fā)揮自身的資源優(yōu)勢，努力克服自身在技術、人才上的劣勢，奮起直追，實現(xiàn)當?shù)亟?jīng)濟的跨越式發(fā)展，讓文山這一資源大州成為工業(yè)強州。

［1］ 銦化學手冊［M］.北京：北京大學出版社，2005：33-45.

［2］ 張乾，劉志浩，戰(zhàn)新志，等．分散元素銦富集的礦床類型和礦物專屬性［J］．礦床地質，2003（1）：309-316.

［3］ 王樹楷.銦的應用與提取進展［J］.中國工程科學，2008（5）：85-93.

［4］ 王樹楷.銦冶金［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2006：49-66.

［4］ 劉大春，楊斌，戴永年，等.云南省銦資源及其產業(yè)發(fā)展［J］.廣東有色金屬學報，2005（1）：1-3.

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［6］ 王順昌，齊守智.銦的資源、應用和市場［J］.世界有色金屬，2000（12）：22-24.

［7］ 李曉峰，毛景文.銦礦床研究現(xiàn)狀及其展望［J］.礦床地質，2006（4）：475-480.

［8］ 何小虎，韋莉.銦錫氧化物及其應用［J］.稀有金屬與硬質合金，2003（4）：51-57.

The Current Situation and Development of Indium Industry in Wenshan Prefecture

XIONG Wei
(Wenshan University, Wenshan 663000, Yunnan,China)

The papers introduces the global resources and utilization of indium, discusses the resources and local industry status of indium in Wenshan, and puts forward relevant countermeasures and suggestions to the future development of Wenshan indium utilization.

Indium; industry; resources; countermeasures

F407.41

A

1674-9200（2014）03-0089-04

（責任編輯 楊愛民）

2014-04-03

熊 偉（1985-），男，云南昆明人，文山學院化工學院助教，碩士，主要從事稀貴金屬冶金研究。