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銦(yin)，是一(yi)種金(jin)(jin)屬元(yuan)素(su)，元(yuan)素(su)符號為In，原(yuan)子(zi)序數(shu)為49，位于(yu)元(yuan)素(su)周期(qi)表第五(wu)周期(qi)IIIA族。其單(dan)質(zhi)是一(yi)種銀白色(se)并(bing)略帶淡藍(lan)色(se)的金(jin)(jin)屬，質(zhi)地非常軟，能(neng)用指甲(jia)刻痕。可塑性(xing)強，有延展性(xing)，可壓(ya)成片。金(jin)(jin)屬銦(yin)主要用于(yu)制造(zao)低熔合(he)金(jin)(jin)、軸承合(he)金(jin)(jin)、半導體、電光(guang)源(yuan)等的原(yuan)料。

銦無毒，但應避免與皮(pi)膚接觸和食入。

發現簡史

在自然界中未曾發現(xian)過(guo)游離態(tai)的(de)銦單(dan)質，1863年(nian)，德國的(de)賴希(xi)和李希(xi)特，用光譜法研究閃鋅礦，發現(xian)新的(de)元素，即銦。

鉈(she)被(bei)發現(xian)和取(qu)得后，德國弗賴(lai)(lai)貝(bei)格礦(kuang)業學院物(wu)理(li)學教授賴(lai)(lai)希由于對(dui)鉈(she)的(de)(de)(de)一些性質感興趣，希望得到足夠的(de)(de)(de)金(jin)屬進行(xing)實(shi)(shi)驗研究(jiu)。于是(shi)(shi)他在(zai)1863年開始在(zai)夫賴(lai)(lai)堡希曼(man)爾斯夫斯特出產(chan)的(de)(de)(de)鋅(xin)礦(kuang)中(zhong)尋找這(zhe)種(zhong)金(jin)屬。這(zhe)種(zhong)礦(kuang)石所含(han)(han)主要成分(fen)是(shi)(shi)含(han)(han)砷的(de)(de)(de)黃鐵(tie)礦(kuang)、閃鋅(xin)礦(kuang)、輝鉛(qian)礦(kuang)、硅土(tu)、錳、銅和少(shao)量的(de)(de)(de)錫(xi)、鎘等。賴(lai)(lai)希認為(wei)其中(zhong)還可能含(han)(han)有(you)鉈(she)。雖然實(shi)(shi)驗花(hua)費了(le)很多(duo)時間，他卻沒有(you)獲得期(qi)望的(de)(de)(de)元素。但是(shi)(shi)他得到了(le)一種(zhong)不知成分(fen)的(de)(de)(de)草黃色沉淀物(wu)。他認為(wei)是(shi)(shi)一種(zhong)新元素的(de)(de)(de)硫化物(wu)。

只(zhi)有利用光(guang)(guang)譜進行分析來證明(ming)這(zhe)一假設。可是賴(lai)希(xi)(xi)是色盲，只(zhi)得請求他的(de)助(zhu)手(shou)H.T.李希(xi)(xi)特(te)進行光(guang)(guang)譜分析實(shi)驗。李希(xi)(xi)特(te)在(zai)(zai)第一次(ci)實(shi)驗就成(cheng)功了，他在(zai)(zai)分光(guang)(guang)鏡(jing)中發現一條靛藍色的(de)明(ming)線，位(wei)置和(he)銫的(de)兩條藍色明(ming)亮線不相吻合，就從希(xi)(xi)臘文中“靛藍”（indikon）一詞命(ming)名它為indium（銦(yin)）（In）。兩位(wei)科學家共同(tong)署名發現銦(yin)的(de)報告(gao)。分離出(chu)金屬銦(yin)的(de)還(huan)是他們(men)兩人共同(tong)完成(cheng)的(de)。他們(men)首先(xian)分離出(chu)銦(yin)的(de)氯化物和(he)氫氧(yang)化物，利用吹管在(zai)(zai)木(mu)炭上還(huan)原成(cheng)金屬銦(yin)，于1867年在(zai)(zai)法國科學院展出(chu)。

礦藏分布

銦在(zai)地(di)殼中的分布量比(bi)較小，又很(hen)分散。它的富礦還(huan)沒有發現過，只是在(zai)鋅(xin)和其他一些金屬礦中作為雜(za)質存在(zai)，因此它被列入稀有金屬。

已知銦(yin)(yin)(yin)(yin)礦(kuang)(kuang)物有硫(liu)銦(yin)(yin)(yin)(yin)銅礦(kuang)(kuang)（CuInS2）、硫(liu)銦(yin)(yin)(yin)(yin)鐵礦(kuang)(kuang)（FeInS4）和水(shui)銦(yin)(yin)(yin)(yin)礦(kuang)(kuang)等(deng)。銦(yin)(yin)(yin)(yin)主(zhu)(zhu)要(yao)呈(cheng)類質同象存在于(yu)鐵閃鋅礦(kuang)(kuang)、赤鐵礦(kuang)(kuang)、方鉛(qian)(qian)礦(kuang)(kuang)以及其他多金屬硫(liu)化(hua)物礦(kuang)(kuang)石中。此外，錫(xi)石、黑鎢礦(kuang)(kuang)、普通角閃石中也含(han)銦(yin)(yin)(yin)(yin)。工業上，銦(yin)(yin)(yin)(yin)的主(zhu)(zhu)要(yao)來源為閃鋅礦(kuang)(kuang)（含(han)銦(yin)(yin)(yin)(yin)0.0001～0.1%），在鉛(qian)(qian)鋅礦(kuang)(kuang)冶煉(lian)過程中作為副產品回收，錫(xi)冶煉(lian)也回收銦(yin)(yin)(yin)(yin)。

銦屬于稀散金屬，是稀缺資源。全球預估銦儲量僅(jin)5萬(wan)噸(dun)，其中可開采的(de)占50%。由于未(wei)發現(xian)獨(du)立銦礦，工業通(tong)過(guo)提(ti)純廢鋅、廢錫的(de)方法生(sheng)產金屬銦，回收率約(yue)為(wei)50-60%，這樣，真正能得(de)到的(de)銦只有1.5-1.6萬(wan)噸(dun)。

物理性質

外觀 銀灰色

質地 質地極軟

熔點(dian) 易熔金(jin)屬(shu)，156.61℃

密度(du) 7.30g/cm3

其他 液(ye)態(tai)銦能(neng)浸潤玻璃，并(bing)且會粘(zhan)附在接觸(chu)過的表面上留下黑色的痕跡(ji)。

放射(she)性(xing) 有微弱的放射(she)性(xing)，天然銦有兩種主要同位素，其(qi)中In-113為(wei)穩定核(he)素，In-115為(wei)β-衰變(bian)。

注：在使用中盡(jin)可能避免(mian)直(zhi)接接觸(chu)。

銦(yin)金屬可提高二(er)硼化鎂超導臨界電流密度

在(zai)超(chao)(chao)導(dao)體二硼(peng)(peng)化鎂(mei)里添加銦(yin)(yin)金(jin)屬粉末(mo)，大(da)大(da)提(ti)高了(le)(le)二硼(peng)(peng)化鎂(mei)超(chao)(chao)導(dao)臨(lin)界電流(liu)密度(du)，向實用化又(you)前(qian)進(jin)了(le)(le)一(yi)步(bu)。通(tong)過(guo)超(chao)(chao)導(dao)體的(de)(de)電流(liu)密度(du)在(zai)超(chao)(chao)過(guo)某一(yi)數值時，超(chao)(chao)導(dao)體就失去了(le)(le)超(chao)(chao)導(dao)性，這(zhe)一(yi)數值就是超(chao)(chao)導(dao)臨(lin)界電流(liu)密度(du)。它是衡量(liang)超(chao)(chao)導(dao)體性能的(de)(de)一(yi)個重要指標。向二硼(peng)(peng)化鎂(mei)里添加銦(yin)(yin)金(jin)屬粉末(mo)，在(zai)2000攝氏度(du)下熱處(chu)理后加工成(cheng)為電線，其超(chao)(chao)導(dao)臨(lin)界電流(liu)密度(du)比不添加銦(yin)(yin)提(ti)高了(le)(le)4倍，達到(dao)每平方厘米10萬安培。這(zhe)是銦(yin)(yin)金(jin)屬滲透(tou)在(zai)二硼(peng)(peng)化鎂(mei)的(de)(de)晶粒之間，從而改善了(le)(le)它的(de)(de)結合(he)性。

同位素 豐(feng)度(du) 半衰期 衰變放(fang)(fang)射(she)(she) 能量 放(fang)(fang)射(she)(she)活性(xing)

In-113 4.30% —— —— —— ——

In-115 95.70% 4.41×1014a β- 0.495MeV 0.261Bq/g

化學性質

從常溫(wen)到熔點(dian)之間(jian)，銦(yin)與(yu)(yu)空氣(qi)中(zhong)的(de)氧(yang)作用(yong)緩慢，表面形成(cheng)極薄的(de)氧(yang)化(hua)膜（In2O3），溫(wen)度更高時(shi)(shi)，與(yu)(yu)活潑非金屬作用(yong)。大塊金屬銦(yin)不與(yu)(yu)沸水和(he)堿(jian)溶(rong)液反應，但粉(fen)末(mo)狀的(de)銦(yin)可與(yu)(yu)水緩慢的(de)作用(yong)，生成(cheng)氫氧(yang)化(hua)銦(yin)。銦(yin)與(yu)(yu)冷的(de)稀酸作用(yong)緩慢，易溶(rong)于濃熱的(de)無機酸和(he)乙酸、草酸。銦(yin)能與(yu)(yu)許多金屬形成(cheng)合(he)金（尤其是鐵(tie)，粘有(you)鐵(tie)的(de)銦(yin)會顯(xian)著的(de)被氧(yang)化(hua)）。銦(yin)的(de)主要氧(yang)化(hua)態為(wei)+1和(he)+3，主要化(hua)合(he)物有(you)In2O3、In(OH)3、InCl3，與(yu)(yu)鹵(lu)素化(hua)合(he)時(shi)(shi)，能分別形成(cheng)一鹵(lu)化(hua)物和(he)三鹵(lu)化(hua)物。

制備工藝

銦(yin)的(de)(de)提取工(gong)藝(yi)(yi)以萃取-電解(jie)法(fa)為(wei)主，這(zhe)也是現今(jin)世界上(shang)銦(yin)生產的(de)(de)主流(liu)工(gong)藝(yi)(yi)技術。其原則工(gong)藝(yi)(yi)流(liu)程是：含銦(yin)原料→富集→化學(xue)溶解(jie)→凈化→萃取→反萃取→鋅（鋁）置換→海綿銦(yin)→電解(jie)精煉→精銦(yin)。

世界(jie)上銦(yin)(yin)產(chan)(chan)量(liang)的90%來自鉛(qian)鋅冶(ye)煉(lian)廠的副產(chan)(chan)物(wu)。銦(yin)(yin)的冶(ye)煉(lian)回收(shou)方法(fa)主要是從銅、鉛(qian)、鋅的冶(ye)煉(lian)浮渣(zha)(zha)、熔渣(zha)(zha)及陽(yang)極(ji)泥中(zhong)通過富集(ji)(ji)加(jia)以回收(shou)。根(gen)據回收(shou)原料的來源及含銦(yin)(yin)量(liang)的差別，應(ying)用不同的提(ti)取(qu)工(gong)(gong)藝，達到(dao)最佳配置和(he)(he)最大收(shou)益。常(chang)用的工(gong)(gong)藝技術有氧化(hua)造(zao)渣(zha)(zha)、金(jin)屬置換、電(dian)(dian)解富集(ji)(ji)、酸(suan)浸萃取(qu)、萃取(qu)電(dian)(dian)解、離(li)子交(jiao)換、電(dian)(dian)解精(jing)煉(lian)等。當前較(jiao)為廣泛(fan)應(ying)用的是溶劑萃取(qu)法(fa)，它是一種(zhong)高效分離(li)提(ti)取(qu)工(gong)(gong)藝。離(li)子交(jiao)換法(fa)用于銦(yin)(yin)的回收(shou)，還(huan)未見工(gong)(gong)業化(hua)的報導。在(zai)(zai)從較(jiao)難揮發的錫(xi)和(he)(he)銅內(nei)分離(li)銦(yin)(yin)的過程中(zhong)，銦(yin)(yin)多數集(ji)(ji)中(zhong)在(zai)(zai)煙道灰和(he)(he)浮渣(zha)(zha)內(nei)。在(zai)(zai)揮發性的鋅和(he)(he)鎘中(zhong)分離(li)時(shi)，銦(yin)(yin)則(ze)富集(ji)(ji)于爐渣(zha)(zha)及濾渣(zha)(zha)內(nei)。

在ISP煉(lian)鉛(qian)鋅工(gong)藝(yi)中(zhong)(zhong)，精礦中(zhong)(zhong)的銦(yin)較大部分富(fu)集于粗(cu)鋅精餾工(gong)序產出的粗(cu)鉛(qian)中(zhong)(zhong)，回(hui)收(shou)富(fu)銦(yin)粗(cu)鉛(qian)的銦(yin)，一直采用堿煮(zhu)提銦(yin)工(gong)藝(yi)，存在生產能力小(xiao)、生產成本高(gao)、金(jin)屬回(hui)收(shou)率低等缺(que)點。

為了(le)簡化銦(yin)的提(ti)取(qu)流程，降(jiang)低生產成本(ben)，提(ti)高(gao)金屬(shu)回收率，針對原有的提(ti)銦(yin)生產工(gong)藝(yi)(yi)，本(ben)項(xiang)目(mu)通(tong)過條件試(shi)驗(yan)、循環實驗(yan)及(ji)綜合(he)試(shi)驗(yan)，研究(jiu)開發了(le)“富銦(yin)粗鉛(qian)電解(jie)(jie)(jie)－鉛(qian)電解(jie)(jie)(jie)液萃(cui)銦(yin)”提(ti)取(qu)工(gong)藝(yi)(yi)，確定了(le)新工(gong)藝(yi)(yi)的最佳(jia)工(gong)藝(yi)(yi)參數。工(gong)藝(yi)(yi)流程為：粗鉛(qian)熔(rong)化鑄(zhu)(zhu)成極板，裝(zhuang)入電解(jie)(jie)(jie)槽通(tong)電進行電解(jie)(jie)(jie)，陽極中的銦(yin)溶(rong)解(jie)(jie)(jie)進入電解(jie)(jie)(jie)液，當(dang)銦(yin)富集到一定濃度后(hou)，抽出(chu)電解(jie)(jie)(jie)液進行萃(cui)取(qu)、反萃(cui)，富銦(yin)反萃(cui)液經(jing)pH調節(jie)、置換、壓團(tuan)熔(rong)鑄(zhu)(zhu)后(hou)得到粗銦(yin)。

分離提取銦的幾(ji)種新(xin)(xin)技(ji)術(shu)：這些新(xin)(xin)技(ji)術(shu)使(shi)用的主要分離材料包括(kuo)液(ye)膜(mo)、螯合樹脂、浸漬(zi)樹脂和微膠囊。在合適(shi)的條(tiao)件下,運用這些技(ji)術(shu)可(ke)對(dui)銦進行有(you)效地分離回(hui)收。這些新(xin)(xin)技(ji)術(shu)為分離回(hui)收銦提供了(le)新(xin)(xin)的選擇。

應用領域

銦因(yin)其光滲透性(xing)和導(dao)電性(xing)強，主(zhu)要用(yong)于生產(chan)(chan)ITO靶材（用(yong)于生產(chan)(chan)液晶顯示(shi)器(qi)和平板(ban)屏幕(mu)），這一用(yong)途是(shi)銦錠的主(zhu)要消費領域，占全球銦消費量的70%。

其次的(de)(de)幾個消(xiao)費(fei)領域分別(bie)是：電子半導體(ti)領域，占全球消(xiao)費(fei)量的(de)(de)12%；焊料和(he)合金領域占12%；研究行業(ye)占6%。另，因為其較軟的(de)(de)性質在(zai)某些需填充(chong)金屬(shu)的(de)(de)行業(ye)上也用于壓縫。如：較高(gao)溫度下的(de)(de)真空(kong)縫隙(xi)填充(chong)材料。

醫學上，肝、脾(pi)、骨(gu)髓掃(sao)描(miao)用(yong)銦(yin)膠(jiao)體。腦、腎(shen)掃(sao)描(miao)用(yong)銦(yin)-DTPA。肺(fei)掃(sao)描(miao)用(yong)銦(yin)-Fe(OH)3顆粒。胎盤掃(sao)描(miao)用(yong)銦(yin)-Fe-抗壞血酸。肝血池掃(sao)描(miao)用(yong)銦(yin)輸送鐵蛋白。

鎵(jia)和銦合(he)金(jin)(jin)(jin)合(he)成液(ye)態金(jin)(jin)(jin)屬，形成一種(zhong)固溶合(he)金(jin)(jin)(jin)，在(zai)室溫(wen)下(xia)就可(ke)以(yi)成為(wei)液(ye)態，表面張力(li)為(wei)每(mei)米500毫牛(niu)頓。這意味著，在(zai)不受外(wai)力(li)情況下(xia)，當這種(zhong)合(he)金(jin)(jin)(jin)被放在(zai)平坦桌面上(shang)時會(hui)保持一個(ge)幾乎完美的(de)圓球不變(bian)。當通過少量電流(liu)刺激后(hou)，球體(ti)表面張力(li)會(hui)降低，金(jin)(jin)(jin)屬會(hui)在(zai)桌面上(shang)伸展。如果電荷從負轉正，液(ye)態金(jin)(jin)(jin)屬就會(hui)重新成為(wei)球狀(zhuang)。更(geng)改電壓大小還可(ke)以(yi)調整(zheng)金(jin)(jin)(jin)屬表面張力(li)和金(jin)(jin)(jin)屬塊粘度，從而令其變(bian)為(wei)不同結構。這項研(yan)究還可(ke)以(yi)用于幫助修復人類切斷的(de)神經，以(yi)避免(mian)長期殘疾。研(yan)究人員宣(xuan)稱，該(gai)突破(po)有助于建造更(geng)好的(de)電路、自我修復式結構。