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銦是一種化學(xué)元素，它的化學(xué)符號(hào)是In，它的原子序數(shù)是49，是一種柔軟的銀灰色金屬，帶有光澤。金屬銦主要用于制造低熔合金、軸承合金、半導(dǎo)體、電光源等的原料。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。
中文名
銦
原子量
114.818
外文名
Indium
CAS號(hào)
231-180-0
元素符號(hào)
In
發(fā)現(xiàn)人
里希特
發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)史Happy new year
銦
在自然界中未曾發(fā)現(xiàn)過(guò)游離態(tài)的銦單質(zhì)，1863年，德國(guó)的賴希和李希特，用光譜法研究閃鋅礦，發(fā)現(xiàn)新的元素，即銦。
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。于是他在1863年開始在夫賴堡希曼爾斯夫斯特出產(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(lái)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。
礦藏分布Happy new year
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(guò)，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。
已知銦礦物有硫銦銅礦（CuInS2）、硫銦鐵礦（FeInS4）和水銦礦等。銦主要呈類質(zhì)同象存在于鐵閃鋅礦、赤鐵礦、方鉛礦以及其他多金屬硫化物礦石中。此外，錫石、黑鎢礦、普通角閃石中也含銦。工業(yè)上，銦的主要來(lái)源為閃鋅礦（含銦0.0001～0.1%），在鉛鋅礦冶煉過(guò)程中作為副產(chǎn)品回收，錫冶煉也回收銦。
銦屬于稀散金屬，是稀缺資源。全球預(yù)估銦儲(chǔ)量?jī)H5萬(wàn)噸，其中可開采的占50%。由于未發(fā)現(xiàn)獨(dú)立銦礦，工業(yè)通過(guò)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(wàn)噸。
物理性質(zhì)Happy new year
銦是一種銀灰色，質(zhì)地極軟的易熔金屬。熔點(diǎn)156.61℃。沸點(diǎn)2060℃。相對(duì)密度d7.30。液態(tài)銦能浸潤(rùn)玻璃，并且會(huì)粘附在接觸過(guò)的表面上留下黑色的痕跡。
銦有微弱的放射性，天然銦有兩種主要同位素，其一為In-113為穩(wěn)定核素，In-115為β-衰變。因此，在使用中盡可能避免直接接觸。
銦金屬可提高二硼化鎂超導(dǎo)臨界電流密度：
在超導(dǎo)體二硼化鎂里添加銦金屬粉末，大大提高了二硼化鎂超導(dǎo)臨界電流密度，向?qū)嵱没智斑M(jìn)了一步。通過(guò)超導(dǎo)體的電流密度在超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，超導(dǎo)體就失去了超導(dǎo)性，這一數(shù)值就是超導(dǎo)臨界電流密度。它是衡量超導(dǎo)體性能的一個(gè)重要指標(biāo)。向二硼化鎂里添加銦金屬粉末，在2000攝氏度下熱處理后加工成為電線，其超導(dǎo)臨界電流密度比不添加銦提高了4倍，達(dá)到每平方厘米10萬(wàn)安培。這是銦金屬滲透在二硼化鎂的晶粒之間，從而改善了它的結(jié)合性。
| 同位素 | 豐度 | 衰變放射 | 能量 |
| In-113 | 4.30% | —— | —— |
| In-115 | 95.70% | β- | 0.495MeV |
化學(xué)性質(zhì)Happy new year
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（In2O3），溫度更高時(shí)，與活潑非金屬作用。大塊金屬銦不與沸水和堿溶液反應(yīng)，但粉末狀的銦可與水緩慢的作用，生成氫氧化銦。銦與冷的稀酸作用緩慢，易溶于濃熱的無(wú)機(jī)酸和乙酸、草酸。銦能與許多金屬形成合金（尤其是鐵，粘有鐵的銦會(huì)顯著的被氧化）。銦的主要氧化態(tài)為+1和+3，主要化合物有In2O3、In(OH)3、InCl3，與鹵素化合時(shí)，能分別形成一鹵化物和三鹵化物。
銦的配位聚合物：
1. In(Ⅲ)與剛性的二羧酸（1,3-間苯二甲酸和1,4-萘二酸），在不同的溶劑中得到了四個(gè)化合物[In_2(OH)_2(1,3-BDC)_2(2,2’-bipy)2](1)，HIn(1,3-BDC)_2·2DMF (2)，In(OH)(1,4-NDC)·2H_2O (3)和HIn(1,4-NDC)_2·2H_2O·1.5DMF (4)?；衔?是1D鏈狀結(jié)構(gòu)，化合物2是2D層狀結(jié)構(gòu)，它們分別通過(guò)π-π相互作用最終形成了3D超分子結(jié)構(gòu)。化合物3和4都是無(wú)限的3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，雖然用的是同一羧酸配體，但是由于所用溶劑的不同，化合物3形成的是SrAl2拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而化合物4形成的是2-重穿插的dia拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?；衔?-4的合成，充分證明了溶劑在配位聚合物的合成過(guò)程中起到的重要作用。
2. In(Ⅲ)與柔性的二羧酸（1,4-苯二乙酸，反式-1,4-環(huán)己二酸和4,4’-二苯醚二甲酸），在不同的溶劑熱條件下，得到了三個(gè)化合物(Me_2NH_2)[In(cis-1,4-pda)2](5), In(OH)(trans-1,4-chdc)(6)和In(OH)(oba)·DMF·2H_2O (7)?；衔?是In~(3+)與cis-1,4-pda~(2-)形成的1D非共面的雙鏈結(jié)構(gòu)，化合物6和7則都是由–In-OH-In-OH–棒狀次級(jí)結(jié)構(gòu)基元形成的無(wú)限的3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?；衔?-7的合成主要是考察了柔性不同的二羧酸配體對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)的影響。
3. In(Ⅲ)與旋光性的D-樟腦酸（D-H_2Cam），在溶劑熱的條件下合成了一個(gè)3D具有單一手性結(jié)構(gòu)的銦配位聚合物InH(D-C_(10)H_(14)O_4)_2(8)。經(jīng)拓?fù)浞治隹傻?，化合?具有dia拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 4. In(Ⅲ)與含氮雜環(huán)羧酸（2-吡啶羧酸和2,3-吡嗪二羧酸），在溶劑熱條件下合成了兩個(gè)化合物In_2(OH)_2(2-PDC)_4(9)和HIn(2,3-PDC)_2(10)。其中化合物9是由雙核分子In_2(OH)_2(2-PDC)_4通過(guò)π-π相互作用形成的1D波浪形的鏈狀結(jié)構(gòu)；化合物10形成的是3D的nbo拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
應(yīng)用領(lǐng)域Happy new year
目前銦的特殊物理及化學(xué)性質(zhì)受到各個(gè)領(lǐng)域的重視，被廣泛應(yīng)用于液晶顯示屏，電子計(jì)算機(jī)、航空航天、合金制造、核工業(yè)、太陽(yáng)能電池新材料等高科技領(lǐng)域，在電子、電信、光電、國(guó)防、通訊等領(lǐng)域具有戰(zhàn)略地位，銦產(chǎn)業(yè)被稱為“信息時(shí)代的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
目前全球銦的產(chǎn)量約1200噸，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80%左右，銦的合金用于生產(chǎn)銅銦鎵硒太陽(yáng)能薄膜電池、堿性電池，是銦需求的重要增長(zhǎng)點(diǎn)，以后可能取代銦在液晶顯示屏行業(yè)的應(yīng)用，另外銦在合金領(lǐng)域的應(yīng)用也要被重視。銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池是公認(rèn)的第三代代太陽(yáng)能電池，具有成本低、無(wú)污染、轉(zhuǎn)化率高等優(yōu)點(diǎn)，學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界一致認(rèn)為是現(xiàn)在最先進(jìn)的太陽(yáng)能電池，有著廣闊的市場(chǎng)前景。目前國(guó)內(nèi)漢能控股集團(tuán)、中國(guó)建材集團(tuán)、武漢市圣德利科技有限公司、等近20家有實(shí)力央企、民企先后投資建設(shè)銅銦鎵硒薄膜電池，已經(jīng)實(shí)施建設(shè)產(chǎn)能約需要銦200噸，預(yù)計(jì)到2020年約需要銦1500噸，將成為繼ITO靶材之后銦消費(fèi)的又一個(gè)重要消費(fèi)領(lǐng)域，預(yù)計(jì)未來(lái)5-10年銦行業(yè)將迎來(lái)又一次發(fā)展高峰。
目前國(guó)內(nèi)銦年需求量60-80噸，產(chǎn)量約400噸，處于供大于求階段，這也是2016年5月銦價(jià)格暴跌至今銦價(jià)格一直不高的原因，雖然2014年泛亞炒作，將銦的價(jià)格推到5000元/公斤以上，但終歸下游沒有需求，人為制造的繁榮假象曇花一現(xiàn)，成為過(guò)往云煙，2015年、2016年銦行業(yè)進(jìn)入了艱難的求生存階段，銦行業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向還要看下游的發(fā)展。
根據(jù)目前的預(yù)測(cè)，未來(lái)銦行業(yè)要向高純度銦方向發(fā)展，據(jù)調(diào)研銅銦鎵硒領(lǐng)域現(xiàn)用4N、5N的銦，以后可以會(huì)使用6N的高純銦，國(guó)內(nèi)電子行業(yè)、液晶顯示屏行業(yè)未來(lái)對(duì)銦的應(yīng)用也會(huì)升級(jí)到5N，高純度銦的需求將會(huì)越來(lái)越大，未來(lái)三年國(guó)內(nèi)對(duì)5N、6N銦的需求有望從現(xiàn)在年需求量20噸提高到200噸，甚至更高，市場(chǎng)前景非常廣闊。但反觀國(guó)內(nèi)銦生產(chǎn)企業(yè)，現(xiàn)況不樂(lè)觀，國(guó)內(nèi)銦基本都是生產(chǎn)精銦，有的甚至生產(chǎn)粗銦，只有少量企業(yè)如廣西德邦、廣西銦泰、武漢鑫融等可以生產(chǎn)5N的銦，能生產(chǎn)6N銦的只有武漢鑫融、廣東先導(dǎo)、峨眉半導(dǎo)體等屈指可數(shù)的幾個(gè)企業(yè)，因此銦生產(chǎn)企業(yè)要想趕上下一波銦行業(yè)發(fā)展，未來(lái)必須進(jìn)行一場(chǎng)技術(shù)革命，由傳統(tǒng)的生產(chǎn)4N精銦進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)，生產(chǎn)5N、6N的高純度銦，以順應(yīng)銦下游市場(chǎng)發(fā)展的大勢(shì)所趨，獲得長(zhǎng)足的發(fā)展。
制備工藝Happy new year
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。
世界上銦產(chǎn)量的90%來(lái)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(yáng)極泥中通過(guò)富集加以回收。根據(jù)回收原料的來(lái)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(guò)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(guò)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(yáng)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。
分離提取銦的幾種新技術(shù)：這些新技術(shù)使用的主要分離材料包括液膜、螯合樹脂、浸漬樹脂和微膠囊。在合適的條件下,運(yùn)用這些技術(shù)可對(duì)銦進(jìn)行有效地分離回收。這些新技術(shù)為分離回收銦提供了新的選擇。
出口政策Happy new year
商務(wù)部2016年第91號(hào)公告公布了《2017年出口許可證管理貨物分級(jí)發(fā)證目錄》（以下簡(jiǎn)稱目錄）。目錄顯示，銦及銦制品出口許可證將由商務(wù)部駐各地特派員辦事處（以下簡(jiǎn)稱特辦），與上年發(fā)證歸口相同。自此，2017年銦出口政策全部落地，取消銦及銦制品出口配額管理，繼續(xù)維持其出口零關(guān)稅，對(duì)其保留了出口許可證管理并同樣由特辦發(fā)證。2017年銦出口自由度提升無(wú)疑，我國(guó)出口秩序面臨重建。
產(chǎn)業(yè)鏈流程圖Happy new year
暴露危害預(yù)防Happy new year
主要用途
氧化銦錫（Indium Tin Oxide, ITO，或者摻錫氧化銦）是一種氧化銦（IIIA族，In2O3）和氧化錫（IVA族，SnO2）的混合物，通常質(zhì)量比為90% In2O3和10% SnO2。它在薄膜狀時(shí)，為透明無(wú)色。在粉或塊狀態(tài)時(shí)，它呈黃色。ITO主要用于制作液晶顯示器、平板顯示器、電漿顯示器、觸摸式顯示器、電子紙等應(yīng)用、有機(jī)發(fā)光二極管、以及太陽(yáng)能電池、和抗靜電鍍膜還有EMI屏蔽的透明電傳導(dǎo)鍍膜。氧化銦錫薄膜通常是用電子束蒸發(fā)、物理氣相沉積、或者真空濺鍍的方法沉積到表面。銦的其他用途包括：車輛及飛機(jī)軸承、低溫合金和銲料、核子反應(yīng)器控制棒。
氧化銦錫粉塵危害
在日本有兩個(gè)因吸入氧化銦錫導(dǎo)致肺部疾病（1998及2002年，27歲及30歲男性）案例被報(bào)導(dǎo)，這兩個(gè)案例皆發(fā)生在同一家金屬處理工廠從事濕式表面研磨作業(yè)，此工廠生產(chǎn)制造薄膜半導(dǎo)體液晶顯示器（TFT-LCD）所需之氧化銦錫濺鍍靶（sputtering target），處理作業(yè)包括：混合氧化銦粉末和氧化錫粉末、粉碎、壓鑄、燒結(jié)、表面研磨、切割，其中粉碎、表面研磨、切割作業(yè)在濕式系統(tǒng)中進(jìn)行（如圖1-3）。
圖1 密閉濕式表面研磨
圖2 密閉濕式切割機(jī)臺(tái)
圖3 密閉濕式切割
這兩個(gè)案例皆因干咳、呼吸困難始就醫(yī)，經(jīng)系列診斷（血液、胸部計(jì)算機(jī)斷層攝影）發(fā)現(xiàn)肺部組織纖維化，這兩個(gè)案例病患血中銦濃度為290 μg/l和51 μg/l（男性常人平均值為0.1 μg/l），肺部有許多細(xì)微粒子，經(jīng)掃瞄式電子顯微鏡X-Ray光譜分析，這些粒子為銦和錫氧化物，因此判定為吸入氧化銦錫導(dǎo)致間質(zhì)性肺炎（interstitial pneumonia）。
在中國(guó)被報(bào)導(dǎo)銦中毒案例為一名任職于江蘇某生產(chǎn)手機(jī)液晶顯示熒幕的企業(yè)工人（28歲男性），工作內(nèi)容為把金屬粉噴在液晶熒幕模板上。該名工人因開始出現(xiàn)嚴(yán)重咳嗽、氣喘和持續(xù)發(fā)燒等癥狀就醫(yī)，轉(zhuǎn)入大型醫(yī)院進(jìn)行計(jì)算機(jī)斷層檢查，除發(fā)現(xiàn)其肺部布滿雪花狀的白色顆粒物，還發(fā)現(xiàn)其肺泡里有像牛奶般的乳白色液體。肺泡中的白色顆粒成分除氧化硅和氧化鋁外，還有重金屬元素「銦」，其血液中銦含量為常人的300倍，該員被診斷為銦中毒。
相關(guān)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)銦、氧化銦錫及銦化合物會(huì)造成肺部及生殖系統(tǒng)傷害（1-10）。銦及其化合物（以銦計(jì)）PC-TWA: 0.1 mg/m3。PC-STEL:0.3mg/m3。
暴 露 途 徑
在氧化銦錫濺鍍靶制造廠中，雖然表面研磨、切割作業(yè)是在密閉濕式系統(tǒng)中進(jìn)行，但噴濺在機(jī)器周圍含有氧化銦錫的液滴和廢水會(huì)蒸干，導(dǎo)致氧化銦錫粉塵懸浮于空氣中，因而吸入人體導(dǎo)致肺部疾病。
銦同時(shí)因?yàn)槠涞腿埸c(diǎn)（156.6℃），被用于濺鍍靶與背板黏著時(shí)的銲料，在高溫下會(huì)有銦金屬燻煙產(chǎn)生，若無(wú)適當(dāng)防護(hù)，會(huì)經(jīng)呼吸進(jìn)入人體。
氧化銦錫濺鍍靶回收廠和廢棄物回收廠（CRT和TFT-LCD熒幕含銦化合物），在粉碎氧化銦錫濺鍍靶或熒幕時(shí)，含銦化合物粉塵會(huì)經(jīng)呼吸進(jìn)入人體。
另外，TFT-LCD熒幕制造廠中使用氧化銦錫濺鍍靶多在密閉的機(jī)器中進(jìn)行，人員直接暴露的可能性并不高，但是在進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)（PM），維護(hù)人員進(jìn)行氧化銦錫濺鍍靶表面修整研磨作業(yè)（干式研磨）時(shí)，若無(wú)適當(dāng)個(gè)人防護(hù)，可能暴露氧化銦錫粉塵（如圖4）。
圖4 氧化銦錫濺鍍靶表面修整研磨
作業(yè)防護(hù)及注意事項(xiàng)
粉碎、研磨、切割及濺鍍靶與背板接著區(qū)須有足夠及適當(dāng)排氣設(shè)備。
粉碎、研磨、切割銦、氧化銦錫及銦化合物及及濺鍍靶與背板接著作業(yè)時(shí)，建議作業(yè)工人佩戴適當(dāng)防塵口罩，以免吸入銦、氧化銦錫及銦化合物微粒和燻煙。
使用適當(dāng)眼部及手部防護(hù)，以免粉塵微粒噴濺或接觸。
作業(yè)時(shí)應(yīng)著工作服或防塵服，回家前應(yīng)更換衣服，以免將粉塵帶回家，工作服或防塵服于工廠內(nèi)清洗。
請(qǐng)勿于工作現(xiàn)場(chǎng)放置飲水及食物，以免污染而誤食，并避免在工作場(chǎng)所飲食或休息。
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