广东省薄膜材料工程技术研究中心 广东.清远 511500 先导薄膜材料（广东）有限公司 广东.清远 511500
摘要：粗铟（＞92%）在电解精炼之前，须预先采用蒸馏等其他方法除去大部分杂质（包括Cd、Tl、Zn），浇铸阳极板之前降至一定的范围才进入电解，用钛板作阴极，粗铟铸板作阳极，插入硫酸铟溶液中并提供一定的整流电源，在电场的作用下，铟离子向阴极运动并获得电子而还原成金属铟，针对铟电解过程中除铅锡效果较差，现采取在阳极板浇铸过程中中加入一定比例的铋金属，絮凝固化细粒径的阳极泥，减少Pb、Sn污染产品，从而有效的降低铟产品的Pb、Sn含量，为了将Pb含量控制在5PPm以下和Sn含量控制在10PPm以下（4.5N铟国标要求），选择合适的电流进行电解，同时控制好阳极板Pb、Sn含量在一定范围内。
关键词：粗铟；铋金属；电解精炼；4.5N铟
1、引言
铟作为一种稀散金属，被广泛用于ITO、易熔合金等行业，其具有独特而优良的物理性能和化学性能，而这些行业所需要的材料都是高纯的金属铟，一般要求铟的纯度达到4N以上，目前世界上生产高纯铟的主要是利用电解精炼法进行，本文主要研究在电解精炼过程中将在阳极板中添加一定比例的铋金属，使电解出的铟Pb含量控制在5PPm以下和Sn含量控制在10PPm以下（4.5N国标要求），提纯为4.5N铟（≥99.995%）。
2、铟电解提纯原理与试验方案
（1）.铟电解提纯原理：
电解过程的主要反应：
在阳极上：In-3e-=In 3+
在阴极上：In 3++3e-=In
铟的电解精炼结果是铟在阳极上不断溶解，在阴极上不断析出，而杂质Cu、As、Bi、Sb、Ag等大部分进入阳极泥，少部分进入电解液，从而达到提纯铟的目的。标准电位和铟接近的杂质如Cd、Tl、Pb、Sn电解时难以分开，尤其是Cd、Tl电位和In相近，最难分开。因此在电解之前应设法预先将Cd、Tl除去，Pb、Sn在电解过程中比较难除去，现针对电解除Pb、Sn效果较差问题，现采取在阳极板浇铸过程中中加入一定比例的铋金属，絮凝固化细粒径的阳极泥，减少Pb、Sn污染产品，从而有效的降低铟产品的Pb、Sn含量，为了将Pb含量控制在5PPm以下和Sn含量控制在10PPm以下（4.5N国标要求），选择合适的电流进行电解，同时控制好阳极板Pb、Sn含量在一定范围内。（2）.试验方案：
①在同等工艺条件下无加铋与加铋的铟电解试验变化，检测其效果。
②在同等工艺条件下加不同比例铋的阳极板在相同电流条件下铟电解试验变化，检测其效果。
3、试验过程
表一：阳极主要杂质
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表二：电解产出铟锭主要杂质
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4、结论：
4.1通过实验数据表明通过加入一定比例的铋金属后阳极板中的Pb、Sn可以有效的除去，加入铋金属主要起的作用为絮凝固化细粒径的阳极泥，当阳极板加铋比例增加到2%时，铟产品中的铋含量出现上升趋势，超出标准5PPm。
4.2根据阳极板 Pb、Sn高低加入不同比例的铋，在含锡、铅量在1%～3%时，添加1%的铋金属，在含锡、铅量在3%～8%时，添加1.5%的铋金属，在这样才能有效的降低产品中Pb、Sn的含量。
4.3若不加铋进行电解需要进行二次电解才能将Sn降至10PPm以下，同时生产成本一次电解生产成本增加了30-35元/Kg。
4.4电解产品达到4.5N铟解决措施：①根据阳极板中的Pb、Sn含量的高低选择合适的电流进行电解；②制定阳极板Pb、Sn含量标准，若电解4.5N铟产品的阳极板要求Pb≤100PPm、
Sn≤500PPm.若电解4N铟产品则阳极
板含Pb、Sn量根据标准要求的含量控制在一定范围内。
4.5电解液的杂质含量影响：电解液循环一定次数，需要取样分析各项杂质含量，若达到电解液的废液处理标准要求及时更换，以免污染电解产品。
4.6电解液的PH的影响：若PH过高，电解液容易水解，阴极板上附着铟易呈海绵态，若PH过低，电解产品含Pb、Sn也会相应的增加，因此电解液的PH控制在2-2.5最为合适。
参考文献：
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说明：本论文受广东省重点领域研发计划项目（2019年）（项目号：2020B010183001）基金资助